农用液压挖掘机工作装置动力学仿真分析及优化设计

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4、为国民经济发展的基本支柱，一直得到国家的高度重视。近年来农业生产结构调整，农业机械化得到迅速发展。农用液压挖掘机作为可以提高农业生产效率的机械产品，其研究越来越为深入。农用液压挖掘机主要运用于农业生产、农村建设等方面，其主要结构与工程上所运用的大型挖掘机并没有太大差异，主要差异体现在所适应的工作环境不同。这种挖掘机往往工作空间较小，要求设备占用空间小且运转灵活。动臂、斗杆、铲斗是农用液压挖掘机的工作装置作为设备的核心部分，作为直接与工作对象发生接触的部分，其性能好坏直接影响挖掘机的作业质量。而目前液压挖掘机的设计工作多为传统的设计方法，这样即影响了设备设计质量与性能，同时还增加

5、了设计人员的工作量，延长了设计周期。本文为提高设备的设计性能以及缩短工作周期，将虚拟样机技术运用于工作装置的设计研发过程。通过在虚拟环境下模拟其运动与受力的情况来分析设计中的不合理问题。本次研究的重点主要为以下几方面：（1）全面深入对国内外农用液压挖掘机的设计研发现状进行调研分析，了解农用液压挖掘机在设计研发过程中存在的问题，介绍了一些关于虚拟样机的基本知识以及其发展现状，并对虚拟样机在工程实践中的应用进行了举例。（2）根据农用液压挖掘机的设计参数要求，提出了农用液压挖掘机的设计方案，并对各构件进行了结构设计与尺寸确定。运用Pro/e的三维建模功能，对每个部件建立实体模型，通过

6、软件的装配模块将整个工作装置进行了组装。（3）运用数学知识从理论上对农用液压挖掘机工作装置的运动学和动力学模型进行了推导与分析，并对铲斗与斗杆的挖掘阻力进行了分析计算。（4）运用ADAMS软件对农用液压挖掘机工作装置的运动情况进行了模拟仿真，得出了挖掘机的运动曲线；并对其受力情况进行了分析，得出了最大受力情况。（5）运用ANSYS优化模块对农用液压挖掘机工作装置的动臂进行了优化分析。关键字：农用液压挖掘机；工作装置；模拟仿真；优化设计IAbstractAsagriculturalproductionhasbeenmorenationalattention,agricultura

7、lmachineryhasenteredastageofrapiddevelopment.Agriculturalhydraulicexcavatoraspartofagriculturalmachinery,whichstudiesincreasinglygainedinimportancemonthresearchers.Hydraulicexcavatorsaremainlyusedforagriculturalproduction,ruralconstruction,compared