装载机动臂开裂的仿真研究.pdf

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1、第1期机械设计与制造2014年1月MachineryDesign&Manufacture201装载机动臂开裂的仿真研究王云超，周梅，刘春，庞文杰(1．集美大学机械工程学院，福建厦门361021；2．厦门厦工机械股份有限公司博士后工作站，福建厦门361021)摘要：由于工作条件恶劣，装载机工作装置经常出现损坏。针对装载机工作装置设计中存在的系统匹配的问题，建立装载机工作装置的机一液、刚一柔耦合模型，并进行了正载和偏载两种工况的测试和模型验证。在验证模型正确的基础上，对装载机的主要工况进行了深入的对比分析，找出了造成装载机X-作装置损坏的主要工况是极限偏载崛起工况，并非插入和崛起的联合工况。其损坏

2、的原因是：相对液压系统，动臂结构设计偏弱，在交变的扭转载荷作用下，产生了疲劳裂纹。研究还发现：动臂的应力变化与动臂油缸支座的焊缝长度有非常密切的关系，也与动臂的疲劳破坏有直接的关系，并存在一个最优的焊缝长度使得动臂的应力最小。关键词：装载机工作装置；偏载工况：刚柔耦合模型中图分类号：TH16；TP302；TH243．1文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)01—0201—04SimulationResearchontheCrackofLoaderLiftArmWANGYun-chao，ZHOUMei，LIUChun，PANGWen-jie(1．CollegeofMechanic

3、alEngineering，JimeiUniversity，FujianXiamen361021，China；2．Post—DoctoralWorkingStationofXiamenXGMAMachineryCo．，Ltd．，FujianXiamen361021，China)Abstract：Becauseofloaderworkingconditionisverybad，theworkingdeviceusuallyoccursdamage．Consideringtheproblemofmatchingdesignofloaderworkingdevice，amechanicism—hyd

4、raulicandrigid-flexiblecouplingmodelofloaderworkingdevicewerebuilt．Sotheexperimentandsimulationharebeendoneundermiddle-loadandoffsetconditwnsandthemodelhasbeenverifed．Basedonthecorrectwemodel，themainlyconditionsofloaderwerede。pZyanalyzedandcompared．Theresearchshowsthatthemainlydangerousconditionfort

5、hedamageofworkingdeviceisthelimitoffsetdiggingconditionandnotthelimitoffsetdiggingandinsertingcondition．Thereasonforliftarmdamageisthatthestructureisveryweaktothehydraulicsystem．The~iguecrackofZarmiscausedbythealternativetorques．ThestudyalsofindstheliftolTnstresshasacloserelationshipwiththeweldlengt

6、hoffiftcylinderbearingandisdirectlyrelatedtothe酒‘efailure．Thereisanoptimallengthofweldtotheminimalliftartnstress．KeyWords：WorkingDeviceofLoader；OfsetLoadCondition；Rigid-FlexibleCouplingModel由于大型工程软件的专业发展，单独的某一两个大型工程软件已1引言经无法完成上述分析。必须通过三种及以上的大型工程软件联合近年来，柔性体仿真已经成为仿真领域的一个研究重点和实现。热点。而液压系统作为现代机械不可缺少的一部分，

7、液压系统针对上述隋况，集成创新的综合运用了三维建模软件Pro／E、对机械系统的影响是不可忽略的重要因素。在机械系统动力学分多体动力学软件ADAMS、有限元分析软件ANSYS和液压系统析中，刚柔、机液的耦合分析是准确机械系统结构强度和系统匹分析软件EASY5等大型工程软件建立了装载机工作装置的虚拟配性能的重要保证。随着大型工程软件专业化程度的不断提高，样机联合仿真模型。为了验证仿真分析的正确性，利用