液壓挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、分類(lèi)號(hào)：UDC：密級(jí)：猷虞利

2、-銼夫·暈碩士學(xué)位論文液壓挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)KinematicSimulationandOptimizationDesignforHydraulicExcavatorWorkingDevice汪建華指導(dǎo)教師姓名：張華教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：論文定稿日期：學(xué)位授予單位：學(xué)位授予日期：武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院答辯委員會(huì)主席：蔣國(guó)璋教授評(píng)閱人：吳新春教授級(jí)高工王賢琳教授武漢科技大學(xué)研究生學(xué)位論文創(chuàng)新性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除了文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容或?qū)俸献餮芯抗餐瓿傻墓ぷ魍?，本論?/p>

3、不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者簽名：望邊繹日期：迦8：．篁!絲研究生學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)聲明本論文的研究成果歸武漢科技大學(xué)所有，其研究?jī)?nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解武漢科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部門(mén)(按照《武漢科技大學(xué)關(guān)于研究生學(xué)位論文收錄工作的規(guī)定》執(zhí)行)送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱，同意學(xué)校將本論文的全部或部分內(nèi)容編入學(xué)校認(rèn)可的國(guó)家相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和對(duì)外服務(wù)。

4、論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁(yè)捅要液壓挖掘機(jī)是工程機(jī)械的重要品種之一，是土石方開(kāi)挖的主要機(jī)械設(shè)備。目前我國(guó)建筑、鐵路公路、農(nóng)田水利、采礦、軍事等各方面都需要大量的挖掘機(jī)械的投入使用，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、加快工程項(xiàng)目建設(shè)速度；同時(shí)這也刺激了挖掘機(jī)市場(chǎng)火爆增長(zhǎng)，每年增幅均有15％30％，2011全年各類(lèi)挖掘機(jī)械銷(xiāo)售超過(guò)17萬(wàn)臺(tái)。然而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品在工程實(shí)踐中總會(huì)出現(xiàn)焊縫開(kāi)裂、銷(xiāo)軸斷裂、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理出現(xiàn)干涉等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。液壓挖掘機(jī)的工作裝置是直接用來(lái)進(jìn)行挖掘作業(yè)的施工工具，是其實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的重要組成部分；反鏟工作裝置是

5、液壓挖掘機(jī)中一種主要工作裝置形式，其結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)直接影響到液壓挖掘機(jī)的工作性能。本文以某型號(hào)的反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置為研究對(duì)象，運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)和有限元分析等方法對(duì)其進(jìn)行了建模、仿真分析、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等研究，其主要工作包括以下幾個(gè)方面：(1)分析了液壓挖掘機(jī)的組成和工作原理，利用Solidworks建立了液壓挖掘機(jī)工作裝置的三維模型。(2)將三維模型導(dǎo)入ADAMS中建立了工作裝置的虛擬樣機(jī)模型，對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真，驗(yàn)證了其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，得到了工作裝置運(yùn)動(dòng)包絡(luò)圖和各鉸點(diǎn)力變化曲線圖。(3)結(jié)合ADAMS中得到的各鉸點(diǎn)力變化曲線圖，利用Hypermesh

6、與ANSYS對(duì)工作裝置中的動(dòng)臂進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析，得到了其在典型工況下的應(yīng)力、位移分布情況及規(guī)律。(4)建立工作裝置動(dòng)臂的參數(shù)化有限元模型，利用ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂結(jié)構(gòu)減重的目標(biāo)。本文使用了Solidworks、ADAMS、Hypermesh和ANSYS這四個(gè)工程類(lèi)軟件，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)工作裝置從建模到運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及最后的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的全過(guò)程；本文的研究成果將為液壓挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)與分析提供一定的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：工作裝置，運(yùn)動(dòng)仿真，有限元分析，ANSYS，優(yōu)化設(shè)計(jì)第1I頁(yè)武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractHyd

7、raulicexcavatorisallimportantvarietyofengineeringmachineryandthemainmechanicaleqnipmemexcavatedsoil．Atpresent，inourcountryalotofexcavatingmachineryneedtobeusedinbnildingindustry，railwayandhighway，farmlandandwaterconservancy，theminingindustry，militaryandSOonwhichCanreducethelaborintensityof

8、workers，speeduptheprojectconstruction；atthesametimeithasbeenstimulatedthegrowthofexcavatormarketwhichisincreasedby15％—。30％everyyearandthesalesofallkindsofexcavatormachineryismorethan170000in2011．However，intheengineeringpracticetheproductsofdomesticmanufacturer