某液压破碎机动臂部件的有限元力学特性分析开题报告

1、 毕业设计(论文)开题报告题 目：某液压破碎机动臂部件的有限元力学特性分析 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导老师： 谭加才 2014年 3 月20日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直

2、接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文献综述一、引言随着2014年全国两会召开以及新型城镇化规划的出台，第十二届全国人民代表大会第二次会议批准2014年国民经济和社会发展计划, 使国家的基础建设能有效的

3、快速增长。其中由于破碎机在矿山开采、冶金、铁路、公路、市政园林、建筑、船舶等场合上的应用广泛，尤其是国家加大对中西部的基础设施的建设，带动破碎机的需求。对中国发展影响最大的是水泥行业、铺路和矿山两个应用领域，这两个行业的破碎机各约占整个行业的30%左右。破碎机对国家经济发展建设中显示出重要作用。液压破碎锤，又叫做液压破碎器或液压碎石器（hydraulic breaker），日本、韩国多用此术语。也有称之为液压锤（hydraulic hammer），芬兰、德国的公司多用此术语。中国的厂商与用户，有称之为液压破碎机的，也有称之为液压镐、液压炮、破碎头等等，国家标准的术语称之为液

4、压冲击破碎器。液压破碎锤一种将液压能转变为机械冲击能的破碎机具，它主要以挖掘机、装载机等液压机械为承载设备，被广泛应用于城建、采矿、冶炼、交通、水电等工程施工。液压破碎锤的动力来源是挖掘机、装载机或泵站提供的压力油，它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土，提高工作效率。液压破碎机的工作装置中，动臂部件是主要的承载部件，其结构强度直接影响到破碎机的使用寿命和工作性能，设计时通常有多种方案备选，通过有限元分析软件对动臂部件进行力学特性分析，才能够快速准确地选择较好的方案，提高产品的市场竞争力，这也是企业所需的竞争力。同时也带动了国家的经济发展建设进程。二、国外液压破碎

5、机研究开发现状及其发展趋势 从上世纪六十年代德国克虏伯公司生产出第一台液压破碎机以来，经过五十多年来的研究发展，逐步形成一个巨大的产业。全球范围来讲，液压破碎机的主要生产厂家有60多家，按产地可分为韩系、欧美系、日系和国产。其中韩国发展极为迅速以GB（工兵）、SB（山水）、KOMAC（工马）、SC（广林）、KOORY（高力）、DEMO（大模）、S.J（世进）等许多知名品牌。而德国资深企业克虏伯则从第一台液压破碎机经历几十年的技术革新，细节和技术都是全球一流水平。日本的古河、芬兰的rammer也是液压破碎机行业的领先者。液压破碎机从最初功能单一、结构复杂的形式发展到现在的产品多样化、功能多样化。

6、具体可以归纳为以下几个方面的新发展：（1）液压破碎机的结构形式多样化。（2）产品系列化。（3）功能多样化、结构柔性化。（4）智能化。（5）便捷的售后服务。国外液压破碎机在根据市场需求不断的研究开发，清楚认识到任何产品生产出来后，最终都要走向市场，经受市场的严格检验。从而获得良好的发展。三、国内液压破碎机研究开发现状及其发展趋势国内液压破碎机的发展现状起，从上个世纪八十年代初至今，国内参与了液压破碎机产品的研制开发有许多单位。科研单位有长沙矿山研究院、北京科技大学、中南工大等。制造厂有惊天液压机械制造有限公司、张家港市力特机械有限公司、烟台艾迪精密机械有限公司、湖南山河智能机械股份有限公司、长治

7、液压有限公司、浙江创路机械有限公司、温州市森泰环保设备有限公司等单位。但时至为止，不完全统计，许多企业由于种种原因，已经逐渐停止或减少生产液压破碎机，更有些企业已经消声灭迹了。只有长治液压有限公司还在坚持生产液压破碎机，沈阳风动工具厂与日本古河公司生产（日本古河)系列液压破碎机，马鞍山惊天公司、湖南山河在21世纪初开始生产自己商标的液压破碎机，但规模仍然较小。上述这些液压破碎机制造企业除长治液压有限公司以为其他的都是21世纪才成立的新企业，张家港市贝力特机械有限公司成立只有短短几年，但发展迅速。目前该行业国内情况是：（1）市场处于快速成长期。（2）国产品牌众多，市场竞争无序。（3）国产品牌初步

8、形成，未来品牌集中度将快速提高。由于我国经济持续发展，对液压破碎机需求大大增加。是的国内液压破碎机销量也快速增长，同时液压破碎机的配件基本都是国产，满足国内市场需求，不仅如此液压破碎机配机也同时开始向国外出口。从目前来看我国液压破碎机未来发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）产业结构调整有利于行业整体实力的提升。（2）固定资产投资强劲增长带动工程机械工程行业持续向好。（3）液压挖掘机等主机保有量迅猛增长。（4）挖掘机配套率还有较大提升空间。（5）新产品开发带来了应用领域的不断拓展。四、国内液压破碎机与国外的差异与不足国内具有生产液压破碎机能力的品牌企业为数不多，而且能独立自主研发的更是少之又少

9、，基本都靠引进国外技术。剩余企业不是进口就是组装生产销售，或直接销售。使中国出现了关于液压破碎机的企业，包括液压破碎机整机制造企业、液压破碎机零部件制造企业、液压破碎机维修企业、液压破碎机销售企业。虽然液压破碎机相关的企业在中国不断的涌现和发展，但是同时也暴露出了我国液压破碎机所面临的问题,具体有以下几个问题：（1）国内整机生产厂家的生产规模不大。（2）核心部件的加工能力不足。（3）产品研发能力不足。其中研发工作主要有以下4个研究方向：（1）产品理论分析研究。（2）加工工艺的研究。（3）材料与热处理研究。（4）检测试验研究。国外在欧洲和北美等国对于检测试验研究中的噪声和振动水平已经是产品的重要

10、性能指标，可在国内并没有引起重视。“十一五”期间,中国工业的年产值突破10万亿元,工业的增加值在全球制造业中的比重已经超过14%。中国制造业也已经首次超过日本,成为仅次于美国的全球第二大工业制造国。但是通过目前国际上挖掘机配锤率比较，其中日本挖掘机配锤率为6075左右，韩国为5360，而目前中国只有1015的挖掘机配有破碎锤。据破碎锤专业人士分析，预测称中国的比例应该在30%40%之间，未来的破碎锤市场容量还将有1525%的增长空间，通过以上数据可知制造液压破碎机的能力逐渐增强，但普及使用率还有待时日。就国内的液压破碎机制造商而言，发展前景很好，但要迎接挑战。随着国内液压破碎机使用率增加，各种

11、破碎机的应用领域的扩大，用户对液压破碎机的认识更加专业，对市场更加了解，对制造商也提出了更高的要求，所以液压破碎机制造商在品牌实力、产品质量和售后服务等方面需进行进一步的提升。随着液压破碎机市场的成熟、国家的管理和重视，市场逐渐整合，国内液压破碎机市场混乱的局面将会渐渐改变，对液压破碎机制造有有实力的制造商将会占据主导地位，通过创新、销售、提供高质量服务、专业化的产品。国内市场也会向日、韩、欧美这样的成熟市场方向进化。五、液压破碎机结构、分类及特征液压破碎锤，亦称破碎器、液压破碎器 。破碎锤的动力来源是挖掘机或装载机的泵站提供的压力油，它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝

12、隙中的泥土。破碎锤的结构，主要包括阀门、氮气室、油缸、活塞下部主体、钎杆等部分。破碎锤的冲击能量的来源的还是由以下3种方式提供：第1种由液压油提供，例如Rammer和Montabert；第二种由气压提供，例如日本的破碎锤；第3种效果最好，由液压、气压混合提供，一般液压占25%，气压占75%，如阿特拉斯·科普柯公司设计、生产的破碎锤。但所有的破碎锤活塞复位的完全由液压提供。通过液压缸的伸缩来达到不同的工况要求进行作业。有噪音小，工况条件好、锤击力强，作业效率高、反冲力小、适用于各种苛刻工况等优点。液压破碎机通过调节液压缸来控制液压破碎锤的位姿来达到不同的工况，而液压锤是一种特殊的液压机

13、具，它将控制阀、执行器、蓄能器等液压元件集于一身，控制阀与执行器相互反馈控制，自动完成活塞的往复运动，将液体的压力能转化为活塞的冲击能。目前市场上的液压锤的活塞回程运动都是液压作用力完成的，而活塞的冲程运动，则可根据冲程时作用力的来源不同将液压锤分为氮爆锤、全液锤与气液锤三种类型。其工作时通过阀门系统接受挖掘机液压动力，推动活塞向破碎器尾部运动，同时压缩氮气室中的氮气，积蓄能量。当活塞运动到尾部规定位置时，阀门调整液压方向，推动活塞反向运动，同时氮气膨胀一同推动活塞向下运动，撞击钎杆，将液压能转变为机械冲击从而能实现破碎功能。六、总结 液压破碎机随着我国经济的发展被广泛应用于城建、采矿、冶炼、

14、交通、水电等工程施工，逐渐展示了对我国经济发展的重要作用。“十一五”期间，借助我国液压破碎机市场飞速发展的良好机遇，国产液压破碎机企业迅速崛起，国产品牌市场占有率不断提高。我国液压破碎机的快速增长主要是近十年来我国基础建设与建筑业的飞速发展，中西部破碎机需求旺盛，液压破碎锤的载体液压挖掘机销量爆发式增长，有力的带动了液压破碎锤的销售。和目前国际上挖掘机配锤率比较还有很大的空间。到十二五末，中国破碎锤市场销量规模有望达到10.5万台，其中新机配锤率将达到30%。虽然我国有良好的破碎机市场，可国内具有生产液压破碎机能力的品牌企业为数不多，而且能独立自主研发的更是少之又少，基本都靠引进国外技术。剩余

15、企业不是进口就是组装生产销售，或直接销售。致使目前该行业国内有出现也下这些情况：（1）销售商多，制造商少。（2）研究论文多，使用报道少。（3）产品周期长，改进创新少。（4）产品的行业归属不清，统计数据缺乏。通过有限元分析软件对液压破碎机动臂部件的有限元力学特性分析。液压破碎机的工作装置中，动臂是主要的承载部件，直接影响到破碎机的使用寿命，设计时通常有多种方案备选，但由于目前国内各企业对其工作支臂的设计、制造主要凭经验，很少在科学分析基础上设计方法，因此，使用有限元方法来计算动臂的强度，以准确校核其强度。而液压破碎机在工作是，机械系统时常产生强烈的冲击和振动。为了避免共振带来危害，使用有限元方法

16、分析动臂是非常重要的，才能够快速准确地选择较好的方案，投入使用。国内破碎机综合制造经验不够，我国国有企业缺乏总结国外经验学习先进技术的精神，与国际先进水平仍然存有较大差距。因此我国必须根据自身情况，用技术创新稳定发展格局，学习国外的先进技术经验，提高行业的整体制造水平。国内市场需认清形势，稳扎稳打，同时扩大品牌效应。努力提高破碎机设备的可靠性和提供良好的技术服务，为制造行业提供高质量的产品，才能在市场竞争中占有一席之地，并不断向国际市场进军。 参考文献： 1 朱建新，邹湘伏，陈欠根，何清华.国内外液压破碎锤研究开发现状及其发展趋势 机械工业出版J 20072 郭晓尧，杨国平，杨杰等.

17、液压破碎锤国内外发展趋势J 科学时代 2013.63 周志鸿，许同乐，高丽稳等.我国液压破碎锤发展与现状分析J 北京科技大学 2005.54 周志鸿,马飞 中国液压破碎锤行业的进步与不足J 北京科技大学土木学院 2004.55 杨红，柳青.液压破碎锤动臂的静力有限元分析 机电产品开放与创新J 2009.36 杨红，任成高，程利.液压破碎锤动臂的模态分析 机电产品开放与创新J 2009.57 中国工程机械工业协会 中国液压破碎锤市场研究报告J 中国工程机械工业协会 2011.88 周志鸿，许同乐，高丽稳等.液压破碎锤工作原理与结构类型分析J 北京科技大学 2005.69 王雪，龚进，邹湘伏等.液

18、压冲击机械的发展概况J.液压与气动,2006年11期10 徐同乐，夏明堂.液压破碎锤的发展与研究状况J.机械工程师,2005年06期.11 周志鸿，许同乐，高丽稳等.液压破碎锤冲击能检测方法分析J.建筑机械,2004年08期.12 胡竟湘液压与气压传动M. 大连：大连理工大学出版社, 2009.10. 13 张林艳，邓子龙，张红亮. 挖掘机工作装置虚拟样机的建立与动力学仿真J.辽宁石油化工大学学报，2008.914 朱理. 机械原理M. 高等教育出版社,2004.15 何军, 何林. 挖掘机斗杠各铰点力计算及有限元分析J. 现代机械, 2011年05期.16 JERRY.The theory

19、of dynamicsM.New York,NT.199717 高为国，尹付成. 机械工程材料基础M. 长沙：中南大学出版社, 2004.1.18 陈健，周鑫液压挖掘机动臂结构的优化设计J. 工程机械, 2008年07期 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告一、 课题的目的与意义随着2014年全国两会召开以及新型城镇化规划的出台，第十二届全国人民代表大会第二次会议批准2014年国民经济和社会发展计划, 使国家的基础建设能有效的快速增长。其中由于破碎机在矿山开采、冶金、铁

20、路、公路、市政园林、建筑、船舶等场合上的应用广泛，尤其是国家加大对中西部的基础设施的建设，带动破碎机的需求。对中国发展影响最大的是水泥行业、铺路和矿山两个应用领域，这两个行业的破碎机各约占整个行业的30%左右。破碎机对国家经济发展建设中显示出重要作用。二、 课题发展现状和前景展望液压破碎机从最初功能单一、结构复杂的形式发展到现在的产品多样化、功能多样化。具体可以归纳为以下几个方面的新发展：（1）液压破碎机的结构形式多样化。（2）产品系列化。（3）功能多样化、结构柔性化。（4）智能化。（5）便捷的售后服务。国外液压破碎机在根据市场需求不断的研究开发。而虽然我国有良好的破碎机市场，可国内具有生产液压破碎机能力的品牌企业为数不多，而且能独立自主研发的更是少之又少，基本都靠引进国外技术。剩余企业不是进口就是组装生产销售，或直接销售。“十一五”期间，借