液壓挖掘機(jī)是最常用的一類工程機(jī)械,它主要用于一些大型的施工、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面,而液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接影響它的性能好壞。因此對(duì)液壓挖掘機(jī)工作裝置的仿真分析及其優(yōu)化就顯得尤其重要。本文是以斗容量為0.55m~3的某液壓挖掘機(jī)為研究對(duì)象,通過(guò)三維建模軟件Solidworks以及ADAMS軟件為基礎(chǔ),對(duì)液壓挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行建模、仿真及其優(yōu)化。首先,運(yùn)用Solidworks軟件對(duì)液壓挖掘機(jī)的各個(gè)組成部分進(jìn)行三維建模,并通過(guò)設(shè)置兩兩部件之間的約束來(lái)對(duì)其進(jìn)行裝配。然后將裝配好的模型導(dǎo)入到ADAMS中,并通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析得出液壓挖掘機(jī)的最大挖掘深度、最大挖掘半徑和最大挖掘高度等重要參數(shù),通過(guò)在不同工況下的動(dòng)力學(xué)分析得到的各個(gè)鉸點(diǎn)的受力情況來(lái)得出液壓挖掘機(jī)在何種工況下工作狀態(tài)相對(duì)較好。最后通過(guò)在ADAMS中建立的與原樣機(jī)各部件參數(shù)一致的等效樣機(jī)來(lái)對(duì)液壓挖掘機(jī)的鏟斗機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比、斗桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比、動(dòng)臂的提升力來(lái)進(jìn)行優(yōu)化,從而獲得更好的工作性能。通過(guò)實(shí)踐可知,虛擬樣機(jī)技術(shù)可以快速的對(duì)液壓挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行一系列的仿真分析,并可以高效的對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,極大地縮短了研發(fā)周期,節(jié)約了研發(fā)經(jīng)費(fèi)。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU621
【部分圖文】：

第二章 液壓挖掘機(jī)在虛擬樣機(jī)中的理論基礎(chǔ).1 挖掘機(jī)的概述挖掘機(jī)是一種用來(lái)挖掘土壤的作業(yè)機(jī)器，通過(guò)鏟斗液壓缸施加在鏟斗上的力來(lái)切土壤，然后把切割出來(lái)土壤裝在鏟斗中，再通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)液壓缸以及車體的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)來(lái)使得鏟斗移動(dòng)到指定的地方，進(jìn)行傾倒土壤，最后在調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)到需要進(jìn)行作的地方進(jìn)行下一次的工作。在房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、道路建設(shè)、水力建設(shè)、礦產(chǎn)的開(kāi)采、石的開(kāi)采以及軍事領(lǐng)域的建設(shè)方面都離不開(kāi)液壓挖掘機(jī)[18]。.1.1 液壓挖掘機(jī)的各部分組成動(dòng)力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)備等成了液壓挖掘機(jī)[19]。液壓挖掘機(jī)各部分之間的關(guān)系如圖 2.1：

長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文挖掘機(jī)工作裝置的傳動(dòng)需求，這種傳動(dòng)使其工作更加快捷、高效。動(dòng)力裝置一般采用的是燃油，因?yàn)槿加托矢�，工作穩(wěn)定性好，經(jīng)濟(jì)性好且工作條件、負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)，由于液壓挖掘機(jī)主要是在溫差大、石子等懸浮物比較多的惡劣環(huán)境下工作，并且負(fù)載變化還特別大，機(jī)身經(jīng)常處于傾斜工作狀態(tài)，所以非常適合使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)[22]。2.1.2 液壓挖掘機(jī)的工作原理根據(jù)上文的介紹，此處將以反鏟工作裝置來(lái)說(shuō)明，它的結(jié)構(gòu)如下圖 2.3 所示：

圖 2.4 虛擬樣機(jī)的構(gòu)成和工作環(huán)境交互是虛擬樣機(jī)必備的一個(gè)特性，虛擬樣機(jī)則通過(guò)仿真動(dòng)畫(huà)、受力曲線、運(yùn)動(dòng)曲線等方式把它的各項(xiàng)性能指標(biāo)反饋給設(shè)計(jì)師，可以讓設(shè)計(jì)師更好的了解虛擬樣機(jī)的不足之處好加以修正[29]。（2）虛擬樣機(jī)的生成流程[30]生成虛擬樣機(jī)的步驟如下：首先建立與實(shí)際元件相對(duì)應(yīng)的虛擬元件，且對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。采用反求工程法，從實(shí)際的機(jī)器上或者程序中取得 CAD 數(shù)據(jù)，并通過(guò)大量的試驗(yàn)仿真得出的數(shù)據(jù)曲線圖來(lái)分析它的性能，如果虛擬出的元件過(guò)于繁雜，就會(huì)減緩圖像處理的速度，所以最終導(dǎo)出的虛擬樣機(jī)理應(yīng)是最簡(jiǎn)化的樣機(jī)。最常用的方式是在對(duì)仿真數(shù)據(jù)的精度不影響的基礎(chǔ)上，盡可能的減少構(gòu)造樣機(jī)時(shí)的多邊形的個(gè)數(shù)。其次是對(duì)建立的三維模型進(jìn)行后處理。第一就是要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分階段管理，

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2810228