挖掘机工作装置的设计及分析答辩稿

1、挖掘机工作装置的设计及分析,答辩人：XXX,选题背景,01,载荷计算,02,静力分析,03,疲劳分析,04,主要结论,05,参考文献,06,CONTENTS,选题背景,01,选题背景,01,为什么 要对挖掘机工作装置进行分析？,载荷计算,02,载荷计算,02,挖掘机工作装置简图,载荷计算,02,挖掘机工作装置二维图,（1）动臂和机架的连接点与动臂液压动力装置和机架的连接点的连线垂直于动臂液压动力装置； （2）斗杆和动臂的连接点与斗杆和斗杆液压缸的连接点的连线垂直于斗杆液压缸； （3）铲斗液压动力装置处在发挥最大推力的位置。,静力分析,03,静力分析,03,材料详细参数,16Mn的详细参数：弹性

2、模量 2.12E+11 密度 7.87E+03 泊松比 0.31,静力分析,03,77947个节点，45750个单元,模型导入,网格划分参数,划分结果,铲斗静力分析,静力分析,03,铲斗静力分析,静力分析,03,铲斗的最大变形为0.15mm，主要集中在铲斗口处。铲斗最大应力也发生在在铲斗口处，最大应力为9.83MPa，远小于材料的屈服极限345MPa，所以铲斗的强度是符合要求的。,铲斗静力分析,静力分析,03,斗杆静力分析,50558个节点，25686个单元,静力分析,03,斗杆静力分析,静力分析,03,斗杆的最大变形为3.24mm，主要集中在斗杆与铲斗连接在一起的位置上。斗杆最大应力发生在在

3、斗杆与斗杆液压装置连接的位置，最大应力为111MPa，远小于材料的屈服极限345MPa，所以斗杆的强度是符合要求的。,斗杆静力分析,静力分析,03,动臂静力分析,82659个节点，42188个单元,静力分析,03,动臂静力分析,静力分析,03,最大形变发生在动臂与斗杆连接在一起的位置上，为1.76mm。由应力分布图可以看出，动臂最大应力在动臂与机架连接的位置处，最大应力为300MPa，小于材料的屈服极限，所以动臂的强度是符合要求的。,动臂静力分析,静力分析,03,整体静力分析,213744个节点，115490个单元,静力分析,03,整体静力分析,静力分析,03,最大形变发生在铲斗上，为7.40

4、mm。由应力分布图可看出，斗杆最大应力在动臂与机架连接的位置处，最大应力为328MPa，小于材料的屈服极限，所以动臂强度符合要求。,整体静力分析,疲劳分析,04,疲劳分析,04,16Mn S-N曲线,离散化表格,疲劳分析,04,疲劳分析,04,疲劳分析,04,疲劳分析,04,主要结论,05,主要结论,05,（1）通过理论力学的方式，确定了工作装置在极限工况每个节点的受力情况。本论文所提出的计算过程具有普遍意义，可以广泛应用于同种结构不同尺寸的挖掘机工作装置。未来进一步发展可以对计算过程优化，或者利用先进的计算技术开发出一套软件，根据受力图纸自动计算各节点的受力。对于极限工况的确定，本文基于前人

5、经验提出了一种设定，后人也可以进一步进行实验，根据现场的实验结果来确定极限工况。 （2）应用有限元仿真技术，对执行机构进行里静力学分析。对于网格划分的参数进行了的具体化，可以供后人参考。得到了应力分布情况，从图上可以观察到每个结构的受力情况，知晓最容易被破坏的位置。在后期的优化过程中，可以着重的关注这些地方。 （3）针对结构进行了疲劳分析，得出了疲劳寿命和疲劳损伤。但是再去爱软件中模拟疲劳实验时，最重要的诗材料的特性曲线必须精确。本文所采取的曲线来源于前人测定。为了计算结果的进一步确定，可以用施工生产中所用的真实资料进行实验，得到更加准确的曲线，优化疲劳分析的结果。,参考文献,06,参考文献,

6、06,1孙玉玉. 新型正铲挖掘机工作装置的动态特性分析D.燕山大学,2016. 2李侃,刘会勇,李佳,林良.基于SimulationX的液压挖掘机仿真分析J.机床与液压,2015,43(23):167-170. 3张强军. 基于ANSYS挖掘机工作装置的有限元及疲劳寿命分析D.西安建筑科技大学,2015. 4王永进. 大型液压挖掘机工作装置的联合仿真及静动态特性研究D.太原理工大学,2014. 5朱连双. 微型挖掘机工作装置的有限寿命设计研究D.山东大学,2013. 6马永杰,杨彩红,曾凡娇.面向性能的挖掘机工作装置优化分析J.煤矿机械,2011,32(12):90-92. 7王玉,羊玢.基于

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