小型液压挖掘机的结构设计与试验研究

论文摘要

小型液压挖掘机应用日益广泛，市场前景广阔，但竞争亦十分激烈。市场竞争的加剧势必要求生产厂家提高产品的创新水平，缩短开发周期，优化产品结构。本文开发设计了一种小型液压挖掘机，在开发过程中，运用虚拟样机技术及有限元分析技术对产品结构进行了优化，并用实验论证了优化结果的正确性。本文所采用的设计方法和理论，对小型液压挖掘机的设计开发具有一定的借鉴意义。论文在对小型挖掘机的国内外发展状况和技术发展趋势深入调研的基础上，对产品的总体方案、功能、结构进行了研究，分析了典型工况。计算了小型挖掘机的作业性能、稳定性等参数，建立了小型挖掘机的三维模型和有限元分析模型。研究确定了小型挖掘机的危险姿态，运用ANSYS软件对小型挖掘机的工作装置、下车架、回转平台等关键部件进行力学分析，根据分析结果，对相关结构参数进行了优化设计。最后对小型挖掘机进行了试验研究，整机性能达到了设计目标，表明虚拟技术和有限元分析、优化技术的正确可行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 小型挖掘机国内外发展及研究现状
• 1.2.1 国内发展现状
• 1.2.2 国外发展现状
• 1.3 小型挖掘机技术发展趋势分析
• 1.4 论文研究的主要内容
• 第二章 小型挖掘机结构及工况分析
• 2.1 小型挖掘机总体方案及功能简介
• 2.1.1 总体设计方案
• 2.1.2 技术路线
• 2.2 小型挖掘机结构
• 2.2.1 工作装置结构
• 2.2.2 行走装置结构
• 2.2.3 回转装置结构
• 2.3 小型挖掘机典型工况
• 2.4 本章小结
• 第三章 小型挖掘机系统参数计算
• 3.1 小型挖掘机动力系统参数计算
• 3.1.1 发动机类型选择
• 3.1.2 功率匹配设计
• 3.2 小型挖掘机液压系统参数计算
• 3.2.1 回转性能计算
• 3.2.2 行走性能计算
• 3.3 小型挖掘机作业性能参数计算
• 3.3.1 挖掘范围设计计算
• 3.3.2 挖掘力计算
• 3.3.3 挖掘阻力计算
• 3.4 小型挖掘机稳定性及重心计算
• 3.4.1 稳定性计算
• 3.4.2 重心计算
• 3.5 本章小结
• 第四章 小型挖掘机典型结构力学分析
• 4.1 有限元分析原理及 ANSYS 软件概述
• 4.1.1 有限元法介绍
• 4.1.2 ANSYS 有限元分析软件
• 4.1.3 ANSYS 弹性力学基本微分方程
• 4.2 小型挖掘机工作装置力学分析
• 4.2.1 工作装置危险姿态分析
• 4.2.2 工作装置有限元分析结果
• 4.3 小型挖掘机动臂偏转接头力学分析
• 4.4 小型挖掘机小型挖掘机下车架力学分析
• 4.5 小型挖掘机回转平台力学分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 试验研究
• 5.1 试验目的及意义
• 5.2 试验内容
• 5.2.1 整机基本参数的测量
• 5.2.2 作业性能测量
• 5.3 试验结果
• 5.3.1 整机参数结果
• 5.3.2 作业性能结果
• 5.4 本章小结
• 结论及展望
• 参考文献
• 致谢