挖掘機關(guān)鍵零部件力學(xué)性能分析.pdf

1、挖掘機的工作裝置及轉(zhuǎn)臺作為直接受力結(jié)構(gòu)，其各方面的性能對挖掘機整機的工作性能、可靠性等方面有著重要的影響。由于作業(yè)對象的復(fù)雜性、挖掘姿態(tài)的多變性等因素的影響，工作裝置及轉(zhuǎn)臺受力情況十分復(fù)雜，挖掘機長時間在惡劣環(huán)境下工作，動臂、斗桿及轉(zhuǎn)臺等關(guān)鍵零部件的應(yīng)力集中位置可能會出現(xiàn)疲勞裂紋甚至發(fā)生斷裂，因此，須通過有限元法對挖掘機關(guān)鍵零部件進行強度分析。
　　本文利用ANSYS對某21噸液壓挖掘機的工作裝置及轉(zhuǎn)臺進行有限元分析，確定其的危險

2、部位，為挖掘機載荷譜測試提供參考依據(jù)。根據(jù)強度分析結(jié)果以及室內(nèi)加載試驗的實際情況確定試驗姿態(tài)，通過對各試驗姿態(tài)下工作裝置及轉(zhuǎn)臺模型施加不同的力以確定各構(gòu)件上應(yīng)力與所施加載荷之間的關(guān)系，為疲勞試驗載荷譜的施加提供參考。首先，根據(jù)挖掘機作業(yè)對象及切削過程、挖掘受限因素以及偏載情況，對挖掘阻力、理論挖掘力和側(cè)向挖掘力進行分析；確定7種典型的挖掘姿態(tài)，并計算各姿態(tài)下的切向理論挖掘力和側(cè)向理論挖掘力。其次，建立工作裝置及轉(zhuǎn)臺的整體有限元模型，采用

3、桿單元模擬液壓缸，運用耦合自由度的方法對銷軸連接進行處理，分別對正載和偏載工況下各姿態(tài)的整體模型進行有限元分析，確定動臂、斗桿和轉(zhuǎn)臺上的危險部位，其中，動臂上的危險部位主要在耳板與動臂的焊接處和軸套（動臂和動臂油缸連接銷軸軸套）與動臂的焊接處；斗桿上的危險部位主要集中在斗桿與動臂連接的鉸孔處以及該鉸孔所在的板邊緣處；轉(zhuǎn)臺上的危險部位主要位于與動臂油缸連接的耳板下端與轉(zhuǎn)臺的焊接處、與動臂連接的耳板下端與轉(zhuǎn)臺的焊接處。最后，根據(jù)強度分析結(jié)果