機械式挖掘機動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、大型機械式挖掘機在目前國際國內(nèi)的礦山開采及工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，大型挖掘機的性能和水平代表了一個國家的工業(yè)水平和科學(xué)技術(shù)水平。動臂是挖掘機工作裝置中主要的承載部件，動臂的性能優(yōu)劣，對挖掘機工作效率及使用壽命影響極大。因此對動臂進行強度等方法的研究，對保證設(shè)備正常工作，尤為重要。
　　在對挖掘機進行初步設(shè)計的過程中，充分考慮產(chǎn)品設(shè)計需要滿足強度、剛性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性的要求。建立數(shù)學(xué)模型，確定目標函數(shù)和約束函數(shù)，運用可靠的

2、優(yōu)化方法進行優(yōu)化設(shè)計。
　　根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和基本外載荷，以動臂的經(jīng)濟高為原則，確定動臂主要斷面幾何參數(shù)，運用三維建模軟件PRO/E，建立動臂的參數(shù)化模型，將其導(dǎo)入ANSYSWorkbench有限元軟件分析平臺，對其進行靜力學(xué)分析，得到動臂的應(yīng)力云圖，運用可靠的優(yōu)化方法，建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，以動臂的重量最輕為目標函數(shù)，以強度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為約束條件，以動臂腹板與翼板的厚度為設(shè)計變量。得到動臂的合理斷面幾何參數(shù)，降低動臂的重量。<

3、br>　　機械式挖掘機推壓減速箱箱體是動臂的結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其受力復(fù)雜。箱體的強度與剛度是影響齒輪傳動的重要因素之一，為此，采用強度與剛度的準則，將板件簡化為梁，對推壓減速箱箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸進行設(shè)計，初步獲得主要結(jié)構(gòu)件的厚度，再運用ANSYS Workbench軟件在原有對動臂整體分析的基礎(chǔ)上，提取推壓減速箱子模塊，對其進行詳細計算分析，得到該箱體的應(yīng)力與應(yīng)變分布。為工程實際提供了參考。
　　綜上，上述工作的實施，為大型礦用機