《裝載機(jī)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《裝載機(jī)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析（27頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),畢業(yè)論文答辯,姓名：,論文題目：裝載機(jī)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及,有限元分析,2,1,3,4,5,緒,論,研究方法與思路,裝載,機(jī)工作裝置的三維繪制,裝載機(jī)動(dòng)臂的有限元分析,結(jié)論,6,致謝,時(shí)代的,發(fā)展對(duì),機(jī)械結(jié)構(gòu)的要,求是,越來越高，不只要求施工機(jī)械有較高的承載作用。而且人們還期望機(jī)械有高的使用壽命，并且少使用材料少花錢，減少開支。最終達(dá)到可靠的強(qiáng)度,之外還能,擁,有,更可靠地結(jié)構(gòu)。,1,、緒論,輪式的裝載機(jī)是施工場地中里最常見的用來鏟運(yùn)材料的工具。裝載機(jī)的產(chǎn)品在國民基礎(chǔ)建設(shè)如公路、水利、礦山、碼頭、鐵路等
2、的施工中使用的相當(dāng)普及,。,例如,進(jìn)行,一些并不復(fù)雜的整理,工作，,大多數(shù)時(shí)候都是用來運(yùn)送散體材料,。不但轉(zhuǎn)場靈活,，,操作,也方便,，,是施工機(jī)械設(shè)備,中實(shí)用,的產(chǎn)品,。,大臂是這個(gè)機(jī)械的關(guān)鍵構(gòu)件，大臂,設(shè)計(jì),壞,對(duì),工作裝置的性能和壽命有直接的影響。在裝運(yùn)材料的時(shí)候，如果結(jié)構(gòu),不可靠,很,容易,被,破壞，,故而很多設(shè)計(jì)人員對(duì)動(dòng)臂的問題都很重視。,該,課題,用裝載機(jī),的動(dòng)臂為例子進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，先對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后,再,進(jìn),行,有限元分析，得出結(jié)果然后再改進(jìn)并作出了改進(jìn)以后的分析,。,研究方法與思路,文中用,ANSYS Workbench,軟件對(duì)裝載機(jī)動(dòng)臂進(jìn)行有限元分析，并且,根據(jù),
3、求解,結(jié)果,得出了結(jié)構(gòu),的,應(yīng)力,和,變形分析結(jié)果，分析了動(dòng)臂工作時(shí)的危險(xiǎn)點(diǎn)和集中應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域，并根據(jù)分析,結(jié)果,得出結(jié)論,。在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)裝載機(jī)動(dòng)臂進(jìn)行改進(jìn)，從而得到更加可靠的結(jié)構(gòu)。,3,、,裝載,機(jī)工作裝置的三維繪制,大臂,鏟斗,搖臂,連桿,車架,車輪,爆炸圖,組裝圖,對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行有限元分析需要使用有限元分析軟件，我們使用,ANSYS,Workbench,軟件，這里使用的是靜力學(xué)分析模塊。,打開,ANSYS Workbench,工作,界面以后,，選擇靜力學(xué)分析項(xiàng)目，然后導(dǎo)入三維模型。在導(dǎo)入三維模型時(shí)需要把三維模型重新保存,為,IGS,格式,，,后,再導(dǎo)入,。,對(duì)導(dǎo)入的三維零件進(jìn)行有限
4、元分析需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分，添加材料，施加約束和載荷，求解等步驟。,裝載,機(jī)動(dòng)臂的有限元分析,從左側(cè)區(qū)域選中需要的模塊拖拽到項(xiàng)目視圖里，就會(huì)出行圖中的項(xiàng)目條框,導(dǎo)入三維圖形，操作如下左圖所示，然后雙擊打開,Mold,，彈出的窗口如右圖，如此便完成圖形的導(dǎo)入。,在線性靜力結(jié)構(gòu)分析當(dāng)中，材料屬性只需要定義楊氏模量和,泊松比，,16Mn,的楊氏模量和,泊松比為,=0.31,，,E=2.121011Pa,，密度,7.85Kg/m3,，,屈服強(qiáng),345MPa,，添加到材料庫中。,材料添加完成以后，大臂就會(huì)變成這種顏色,然后就是對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，點(diǎn)擊左側(cè)的,Mesh,，下方會(huì)彈出網(wǎng)格設(shè)置選項(xiàng)，對(duì)相應(yīng)的選項(xiàng)
5、進(jìn)行設(shè)置，一般只需要設(shè),Relevance,和,Element Size,兩項(xiàng)。,然后選擇,Mesh Control,中的,Method,，選中需要?jiǎng)澐志W(wǎng)格的實(shí)體，模型就會(huì)顏色變化，點(diǎn)擊更新按鈕網(wǎng)格劃分完成。,根據(jù)偏載一側(cè)的受力,的結(jié)果，對(duì)動(dòng)臂各個(gè)鉸點(diǎn)進(jìn)行,約束，并對(duì)偏載一側(cè)的鉸點(diǎn)施加載荷,施加約束和載荷時(shí)施加到鉸孔,的內(nèi)表面,。用,Remote Displacement,進(jìn)行約束，可以設(shè)置不同方向的自由度。鉸孔的約束只,設(shè)置約束,X,、,Y,方向的自由度，并釋放繞著,Z,方向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。,求解，得到位移云圖，應(yīng)力云圖，安全因數(shù)圖，左圖為位移圖。,左,圖為應(yīng)力云圖，圖中淺藍(lán)色區(qū)域所處的應(yīng)力
6、區(qū)間超過了材料的屈服強(qiáng)度，可能會(huì)出現(xiàn)變形和破壞。,左圖為安全因數(shù)圖，圖中紅色的部分安全因數(shù)小于,1,，是可能發(fā)生破壞的地方。,改進(jìn)后的動(dòng)臂結(jié)構(gòu),改進(jìn)后動(dòng)臂的最大位移與改進(jìn)前的相比降低了,4.79mm,。紅色區(qū)域的面積大部分消失。,改進(jìn)后淺藍(lán)色區(qū)域基本消失，應(yīng)力都小于屈服強(qiáng)度,(1),在,進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，了解了工作裝置的基本結(jié)構(gòu)、作業(yè)方式還有工作的工況,。,(2),用,CATIA,創(chuàng)建了裝載機(jī)的三維幾何模型。,(3),在用,ANSYS Workbench,對(duì)初次設(shè)計(jì)的動(dòng)臂進(jìn)行有限元的靜力學(xué)分析后，得到了該部件的應(yīng)力云、位移云圖、安全因數(shù)圖,。,結(jié) 論,(4),通過對(duì)分析后得到的各種云圖的解讀，找到了在偏載工況下動(dòng)臂一側(cè)最大應(yīng)力集中區(qū)域，位移變形最大的區(qū)域,和結(jié)構(gòu),容易發(fā)生破壞的地方,。尤其,是在各鉸點(diǎn)及靠近鉸點(diǎn)的支撐附近變形最大。而通過應(yīng)力圖及安全因數(shù)圖也可以發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)臂的下半部分以及各鉸點(diǎn)鉸接位置時(shí)危險(xiǎn)區(qū)域，其數(shù)值已經(jīng)超過了材料的應(yīng)力極限，容易發(fā)生疲勞破壞和斷裂現(xiàn)象,。,(5),改進(jìn)后的大臂應(yīng)力和變形明顯,減小。,兩年中,還得到眾多老師關(guān)心支持和幫助，在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意,！,感謝,各位老師百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和,參與論文答辯。,致 謝,
裝載機(jī)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析
