210型挖掘機(jī)工作裝置鉸點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、　　液壓挖掘機(jī)作為一種常用的、重要的工程機(jī)械，被廣泛應(yīng)用于民用建設(shè)、礦山開采、水利水電工程、軍事運(yùn)載等領(lǐng)域。液壓挖掘機(jī)利用工作裝置進(jìn)行挖掘，其工作裝置的性能和可靠性是整機(jī)優(yōu)越性的重要標(biāo)志，而工作裝置鉸點(diǎn)的位置和結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度是影響挖掘工作效率和作業(yè)性能的重要參數(shù)。工作裝置的作業(yè)由三個(gè)油缸的復(fù)合運(yùn)動(dòng)及鏟斗和土石方的相互作用來實(shí)現(xiàn)，其運(yùn)動(dòng)和受力分析情況比較復(fù)雜。工程應(yīng)用中常出現(xiàn)動(dòng)臂或斗桿油缸支架開裂失效、挖掘區(qū)域不合理、以及工作裝置鉸點(diǎn)銷軸早期

2、斷裂等故障，給企業(yè)造成了巨大損失，直接影響了國內(nèi)挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展。和國外其它的工程機(jī)械相比，國產(chǎn)液壓挖掘機(jī)競爭力較差，在國內(nèi)的市場占有率也是相對較低。液壓挖掘機(jī)工作裝置鉸點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)中極為重要的一部分，它對于提高整機(jī)的作業(yè)性能以及產(chǎn)品可靠性具有重要的意義。
　　本文的主要研究工作和結(jié)論主要分為以下幾個(gè)方面：建立了挖掘機(jī)工作裝置的多體動(dòng)力學(xué)模型和有限元模型，對工作裝置主要部件進(jìn)行強(qiáng)度分析；以解決挖掘機(jī)工作裝置動(dòng)臂強(qiáng)

3、度問題和動(dòng)臂輕量化為目標(biāo)，首次在挖掘機(jī)鉸點(diǎn)位置參數(shù)優(yōu)化過程中引入DOE 分析方法，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和拓?fù)鋬?yōu)化相結(jié)合的方法分別對鉸點(diǎn)的位置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行應(yīng)力試驗(yàn)驗(yàn)證。最終完成210型液壓挖掘機(jī)工作裝置鉸點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　研究結(jié)果表明：拓?fù)鋬?yōu)化和DOE分析相結(jié)合的方法對工作裝置鉸點(diǎn)優(yōu)化是可行的。通過對鉸點(diǎn)的DOE分析，成功的解決了210型挖掘機(jī)動(dòng)臂強(qiáng)度不足的問題，使動(dòng)臂上應(yīng)力下降了21%；其次，通過對鉸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的拓