装载机结构件系统的有限元分析及优化

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装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、矿山等建设工程的土石方施工机械。主要以柴油发动机为动力源,借助轮胎行走机构来产生推力,装配不同的辅助工作装置可用于土壤、砂石等散状物料的铲装,矿石、硬土等轻度铲挖以及推土、起重等装卸作业。其作业过程主要是发动机的动力经变矩器传给变速箱,再通过前后传动轴分别传递到前后桥以驱动车轮转动,从而使装载机工作装置接近并插入料堆。装载机结构件系统作为支撑整个设备的载体,几乎承受着所有载荷,是装载机的关键系统部件之一,其设计水平的高低将直接影响到整机的品质:如强度、刚度、可靠性等。  本文采用有限元分析方法对装载机结构件系统进行优化设计,分析各结构件系统的结构组成和工作原理;通过建立装载机结构件系统的有限元分析模型,整体分析结构件的受力情况;利用ANSYS软件对偏载工况下结构件的受力情况进行建模分析,通过建模分析叉装机货叉、动臂,夹钳,前、后车架以及台架在各工况下的变形和应力情况,分别对其进行结构优化及改进设计,将改进后的结构件用于机器设备上发现其在实际作业中性能更加优异。  有限元分析法是装载机结构件系统优化设计的重要手段之一,通过对装载机结构件系统进行建模分析,研究各结构件在不同工况下的变形及应力情况,进而对其进行优化改进,提升产品的性能。本文通过研究分析徐工装载机结构件系统在不同工况下的变形及应力以及结构件改进后的产品性能,期望能为公司产品质量改进提供理论依据,为徐工集团的产品改革提供一定的理论参考。
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