裝載機工作裝置動力學仿真與有限元分析.pdf

1、輪式裝載機是一種典型的工程機械設備，在公路、鐵路、建筑、礦山、水利、碼頭等工程建設中起著十分重要的作用。裝載機常在各種復雜工況下工作，故其結(jié)構(gòu)件容易破損而失效。工作裝置作為輪式裝載機的核心部件，其強度、可靠性和耐久性將直接影響到裝載機的工作性能和工作效率。因此，本文采用先進的現(xiàn)代設計方法對裝載機工作裝置進行分析研究。
　　本文首先對輪式裝載機工作裝置的基本結(jié)構(gòu)、作業(yè)方式和作業(yè)工況進行了研究，并對典型工況下的工作裝置進行了外載荷計算

2、及受力分析，為后續(xù)分析提供基礎數(shù)據(jù)。利用三維建模軟件Solidworks建立工作裝置的三維幾何模型。其次，介紹了多體系統(tǒng)動力學基本理論和方法，研究了裝載機工作裝置多體系統(tǒng)仿真模型的建立方法，利用ANSYS完成了部分零部件的柔性化，研究了模態(tài)中性文件的生成方法。利用多體系統(tǒng)動力學軟件ADAMS建立了正載工況下以及偏載工況下工作裝置的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并分別對兩個系統(tǒng)模型進行動力學仿真，得出正載和偏載兩種情況下工作裝置關鍵鉸點的受力歷程曲線，從

3、而分析出裝載機作業(yè)過程中的危險工況，為后續(xù)有限元分析提供依據(jù)。最后，利用有限元分析軟件 ANSYS，選取裝載機作業(yè)過程中的六種典型工況，建立了工作裝置的有限元模型，并對其進行靜力學強度計算，得出各工況下工作裝置總體結(jié)構(gòu)及重要零部件的應力、位移分布情況，并得到各重要零部件在各個工況下的危險部位。通過對工作裝置施加一定范圍內(nèi)的水平力和垂直力，得到構(gòu)件不同受力狀況下的應力分布情況，同時選取動臂上受力相對較大的幾個位置，將各個位置應力與對應外載