zl30装载机工作装置cad研究（本科毕业论文设计）.doc
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zl30装载机工作装置cad研究（本科毕业论文设计）,zl30装载机工作装置cad研究（本科毕业论文设计）摘要装载机属于铲土运输机械类，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等建设工程的土石方施工机械。由于装载机经常工作在各种复杂的工况下，这就要求装载机具有良好的适应性和可靠性。随着现代科学技术的发展和对装载机工作性能指标要求的提高, 装载机工作装置的运动学和动...
内容介绍
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ZL30装载机工作装置CAD研究（本科毕业论文设计）
摘 要
装载机属于铲土运输机械类，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等建设工程的土石方施工机械。由于装载机经常工作在各种复杂的工况下，这就要求装载机具有良好的适应性和可靠性。随着现代科学技术的发展和对装载机工作性能指标要求的提高, 装载机工作装置的运动学和动力学分析已构成装载机系统开发的重要组成部分。考虑到工作装置在整个装载机系统中的重要性以及工作装置运动的复杂性, 由于设计方法在一定程度上存在盲目性，容易造成设计缺陷，机构整体强度的削弱甚至破坏，所以对其进行动力学特性分析尤为重要。
装载机初铲时，工作装置受力最大。在整个工作过程中受到的外界载荷为不变载荷，主要是物料的重量以及机构自重。由于物料种类和作业的条件不同，装载机工作时铲斗切削刃并非均匀受载，一般可以简化为两种极端情况：① 认为载荷沿切削刃均匀分布，并以作用在铲斗切削刃中点的集中载荷来代替均布载荷；② 非对称受载情况，由于铲斗偏铲、料堆密集情况不均，使载荷偏于铲斗一侧，通常将其简化为集中载荷作用在铲斗最边缘的斗齿上。
本文以ZL30型装载机为例，通过solidworks建立三维模型，在典型工况下用Cosmos/Works软件进行静态结构分析，获得工作装置整体的应力及变形分布，达到对其动力学特性的分析。
关键词： 装载机，工作装置，三维建模，有限元分析
ABSTRACT
Loader of soil belonging to the transport machinery, is a widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, such as the construction of earth and construction machinery. As loader often work in a variety of complex condition, which requires loader has a good adaptability and reliability. With modern science and technology and the development of performance indicators loader requirements of the increase, loader devices kinematics and dynamics simulation loader system constitutes an important development component. Take account of the importance of the device in the entire loader system and the complex movement of working device , as the design method in a certain extent, blindness, making it easy for design defects, overall body strength weakened or even destroyed, and its dynamics analysis is particularly important.
Backhoe at the beginning, the loader working devices subject to the greatest. Throughout the working course by the external load for the same load, which are the weight of materials, and institutional forces. Due to the types of materials and operating conditions, the cutting edge is not uniformly loaded when the loader work. generally can be simplified to two extreme cases : ① the load along the cutting edge is uniform distribution, and replace the uniform load as the concentrated load at the midpoint of the bucket cutting edge; ② non-symmetrical load, as partial shovel and the stockpile uneven-intensive, tend bucket load side, usually load be simplified to focus on the marginalized tooth.
The articles set ZL20-loader as an example,Solidworks through the establishment of three-dimensional model, in a typical condition with Cosmos / Works static structural analysis software, devices to obtain work stress and deformation of the overall distribution, reaching its dynamics of the analysis.
Key words：Loader, Equipment, Three-dimensional modeling, Finite element analysis
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 装载机概述 1
1.2 装载机工作装置介绍 1
1.3 课题的国内外现状 2
1.4 课题的目的及其意义 5
2 装载机工作装置的参数计算 9
2.1 装载机的主要参数 9
2.2 铲斗设计 10
2.2.1 斗型的确定 10
2.2.2 铲斗基本参数的确定 10
2.2.3 斗容验算 12
2.3 工作装置的结构设计 13
2.3.1 确定动臂形状、长度与车架的铰接位置 13
2.3.2 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸行程 15
2.3.3连杆机构的设计 16
2.4 本章小结 19
3 装载机工作装置受力分析 20
3.1 工作装置强度校核位置的确定 20
3.2 工作装置典型工况选择及外载荷确定 20
3.3 工作装置受力分析 22
3.3.1 对称工况 22
3.3.2 偏载工况 25
3.4 油缸作用力确定 26
3.4.1 转斗油缸主动力确定 26
3.4.2 动臂油缸主动力确定 27
3.4.3 转斗油缸和动臂油缸被动力确定 27
3.5 本章小结 27
4 装载机工作装置的三维建模 28
4.1 solidworks简介 28
4.2 装载机工作装置个零件模型建立 28
4.3 工作装置个零件模型装配 31
4.4 本章小结 32
5 装载机工作装置有限元分析 33
5.1 COSMOS/Works基础 33
5.2基于COSMOS/Works的有限元分析 34
5.3 本章小结 46
6 结论 47
参考文献 48
附录A：工作装置装配体工程图 49
致谢 50
摘 要
装载机属于铲土运输机械类，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等建设工程的土石方施工机械。由于装载机经常工作在各种复杂的工况下，这就要求装载机具有良好的适应性和可靠性。随着现代科学技术的发展和对装载机工作性能指标要求的提高, 装载机工作装置的运动学和动力学分析已构成装载机系统开发的重要组成部分。考虑到工作装置在整个装载机系统中的重要性以及工作装置运动的复杂性, 由于设计方法在一定程度上存在盲目性，容易造成设计缺陷，机构整体强度的削弱甚至破坏，所以对其进行动力学特性分析尤为重要。
装载机初铲时，工作装置受力最大。在整个工作过程中受到的外界载荷为不变载荷，主要是物料的重量以及机构自重。由于物料种类和作业的条件不同，装载机工作时铲斗切削刃并非均匀受载，一般可以简化为两种极端情况：① 认为载荷沿切削刃均匀分布，并以作用在铲斗切削刃中点的集中载荷来代替均布载荷；② 非对称受载情况，由于铲斗偏铲、料堆密集情况不均，使载荷偏于铲斗一侧，通常将其简化为集中载荷作用在铲斗最边缘的斗齿上。
本文以ZL30型装载机为例，通过solidworks建立三维模型，在典型工况下用Cosmos/Works软件进行静态结构分析，获得工作装置整体的应力及变形分布，达到对其动力学特性的分析。
关键词： 装载机，工作装置，三维建模，有限元分析
ABSTRACT
Loader of soil belonging to the transport machinery, is a widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, such as the construction of earth and construction machinery. As loader often work in a variety of complex condition, which requires loader has a good adaptability and reliability. With modern science and technology and the development of performance indicators loader requirements of the increase, loader devices kinematics and dynamics simulation loader system constitutes an important development component. Take account of the importance of the device in the entire loader system and the complex movement of working device , as the design method in a certain extent, blindness, making it easy for design defects, overall body strength weakened or even destroyed, and its dynamics analysis is particularly important.
Backhoe at the beginning, the loader working devices subject to the greatest. Throughout the working course by the external load for the same load, which are the weight of materials, and institutional forces. Due to the types of materials and operating conditions, the cutting edge is not uniformly loaded when the loader work. generally can be simplified to two extreme cases : ① the load along the cutting edge is uniform distribution, and replace the uniform load as the concentrated load at the midpoint of the bucket cutting edge; ② non-symmetrical load, as partial shovel and the stockpile uneven-intensive, tend bucket load side, usually load be simplified to focus on the marginalized tooth.
The articles set ZL20-loader as an example,Solidworks through the establishment of three-dimensional model, in a typical condition with Cosmos / Works static structural analysis software, devices to obtain work stress and deformation of the overall distribution, reaching its dynamics of the analysis.
Key words：Loader, Equipment, Three-dimensional modeling, Finite element analysis
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 装载机概述 1
1.2 装载机工作装置介绍 1
1.3 课题的国内外现状 2
1.4 课题的目的及其意义 5
2 装载机工作装置的参数计算 9
2.1 装载机的主要参数 9
2.2 铲斗设计 10
2.2.1 斗型的确定 10
2.2.2 铲斗基本参数的确定 10
2.2.3 斗容验算 12
2.3 工作装置的结构设计 13
2.3.1 确定动臂形状、长度与车架的铰接位置 13
2.3.2 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸行程 15
2.3.3连杆机构的设计 16
2.4 本章小结 19
3 装载机工作装置受力分析 20
3.1 工作装置强度校核位置的确定 20
3.2 工作装置典型工况选择及外载荷确定 20
3.3 工作装置受力分析 22
3.3.1 对称工况 22
3.3.2 偏载工况 25
3.4 油缸作用力确定 26
3.4.1 转斗油缸主动力确定 26
3.4.2 动臂油缸主动力确定 27
3.4.3 转斗油缸和动臂油缸被动力确定 27
3.5 本章小结 27
4 装载机工作装置的三维建模 28
4.1 solidworks简介 28
4.2 装载机工作装置个零件模型建立 28
4.3 工作装置个零件模型装配 31
4.4 本章小结 32
5 装载机工作装置有限元分析 33
5.1 COSMOS/Works基础 33
5.2基于COSMOS/Works的有限元分析 34
5.3 本章小结 46
6 结论 47
参考文献 48
附录A：工作装置装配体工程图 49
致谢 50
