普通挖掘机反铲装置的结构设计与研究大学论文 - 图文(2)

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1.3.1、研究目的：

通过ADAMS软件和ANSYS软件对挖掘机进行模拟分析，用这两个软件分析得到相关数据，进行优化改进，使设计的挖掘机受到的的力减弱，延长挖掘机的寿命。

1.3.2、研究方法：

明确题目要求和目的，通过互联网及图书馆相关书籍和数据库查找普通挖掘机的相关结构参数，查找有关机型，选择其中一些数据，进行简单计算得到画图所需的数据，用ADAMS软件对其分析，观察挖掘机的情况（每两个零件间的力、零件位子、零件的角速度、角速度），在用ADAMS软件制作视频；用ANSYS软件对设计的反铲部分进行模拟分析，找出变形量大的以及应力应变集中的地方，进行具体的优化设计。在此过程中可以利用proe、auto cad ADAMS、ANSYS等计算机辅助设计工具进行结构设计及运动分析和受力分析，并在导师指导下完善改进以获得最优结果。 1.3.3、．技术路线：

1.分析原工作结构：挖掘机的工作装置就是挖掘时所用的部分。它包含动臂、斗杆、铲斗三部分。由于挖掘机的工作装置拥有各种形状不同，所以它能够胜任很多不同的作业工作。

2.设计构思：1）了解知道研究对象→普通挖掘机的反铲装置； 2）总体的分析与选择；3）进行参数选择及计算； 4）用PROE画挖掘机工作装置的三维图；5）用ADAMS软件与ANSYS软件对挖掘机进行模拟分析； 6）进行优化设计；7）制作运动仿真和CAD图纸；

1.4设计方法

初步计算出工作装置：动臂、斗杆以及铲斗，用

PROE画挖掘机的实物图，应用ANSYS

软件对其进行模拟分析，通过软件ADAMS对其进行运动分析，找出其中的不足，进行优化改进；本文研究的难点在于ADAMS软件和ANSYS软件的学习与运用。

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第二章 反铲工作装置结构设计

反铲工作装置的工作原理，是动臂与斗杆、斗杆与铲斗通过互相连在一起，动臂、斗杆和铲斗在平面坐标系内移动（尤其是铲斗）都是由各自的油缸进行带动，从而使挖掘装置运动起来进行挖掘。

2.1、总体设计方案

2.1.1、设计依据

由于要绘制挖掘机的三维图，但在网上及查阅的资料中无法找到具体绘制三维图时所用的参数，所以只能借鉴一部分的数据，设计一部分的数据；我设计时所借鉴的参数大多是从WY200中找到的，而其外形情况也是通过WY200的外形来绘制的。

设计参数有：铲斗容量：1.0m ， 油缸一般取其伸缩比为?1=1.6-1.7 ，

3液压缸的D=140mm,d=90mm。 2.1.2、总体设计原则

1、应使设计的尺寸达到工作时的要求。在设计的时候尽可能的考虑国家的要求，尽量少出现或不会出现机构的碰撞。

2、尽量是挖掘机的挖掘力分布均匀，满足工作装置应有的要求。 3、把挖掘机挖掘时的的效率增大，把挖掘所用的时间降低。

4、定铰点的位置和其形状、大小设计时尽可能让它受到的力差不多大，在满足工作要求的条件下尽量减轻自身重量。

5、由于作业有时要求很高，有时要求很低，使用时尽量考虑各个零件的通用性，用铰点或配套机构时，一定要应注意他们主次。在满足使用要求的前提下，尽可能使让其零件不要替换；让要替换的结构简单，互换的时候比较容易。 6、尽量让所用的液压缸相同，选择材料是尽量选择能承受较大压强的材料。

2.2、动力的选择

为了使挖掘机行驶方便，具有较大的动力，所以选取柴油机作为挖掘机的动力。

2.3、工作装置的结构确定

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动臂的结构有整体式与组合式两种，整体式的结构比较的好设计与制造但用到的地方不多，组合式的结构复杂但适合大多数的工作环境要求，所以组合式是大多数设计者的首选，动臂与机身的铰接点一般会布置在回转平台的前部，动臂油缸和机身的连接点的地方与动机(动臂与机身）的连接点地方有密切联系，一般设计在动臂与机身铰接点前下方、回转平台的最前方，并不能低于平台底部，以满足动臂的提升力矩与闭锁力矩的要求。 2.3.1.、斗杆和斗杆液压缸的位置确定

斗杆油缸布置于斗杆的上部位，要考虑反铲挖掘机的挖掘方式为向下向后挖掘方式，这时斗杆油缸大腔为工作腔，有较大的挖掘力。在只有斗杆油缸及斗杆在运动时，斗杆油缸的大腔闭锁，它有满足要求的闭锁压力。 2.3.1.1、动臂与斗杆长度比的确定

动臂的长度与斗杆的长度的比值K1=L1/L2大小能够反应挖掘机的挖掘能力。看了一下关于挖掘机设计的书发现，当K1>2时，动臂就会比较长而斗杆相比一下就会比较短；当K1<1.5时,动臂就会比较短而斗杆就会相对比较长；当K1在1.5-2之间时，适合很多多挖掘机，但由于工作作业条件和要求配置的原因，而改变其取值。

根据反铲工作装置的特点及其工作范围，在工作尺寸相同的条件下，K1越大，斗杆越短，作业范围窄；同理，K1越小，斗杆越长，作业范围宽；当K1越大时，其起到作用的主要是斗杆，其特点能产生较大的额定斗杆挖掘力；反之，以铲斗挖掘为主，其铲斗能够承受较大额定挖掘力。从实用范围来讲，一般选用铲斗的最大挖掘力作为设计的标准。 …… 此处隐藏：229字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……