本文關鍵詞：裝載機前車架結構改進及關鍵焊縫焊接工藝研究

  更多相關文章： 裝載機 前車架 結構優(yōu)化 機器人焊接 工藝參數

【摘要】：裝載機前車架是連接后車架、前車橋和工作裝置的機構，是裝載機的關鍵部件之一，其設計水平的高低直接影響到前車架性能的好壞，進而影響整機的性能如強度、剛度、可靠性及經濟性指標等。有限元分析和優(yōu)化設計是現(xiàn)代設計方法的主要內容，對裝載機前車架進行有限元分析，研究前車架在各種工況下的變形和應力情況，繼而對其進行優(yōu)化設計，可以使得產品的結構和性能更趨完善。因此進行前車架的有限元分析和優(yōu)化設計對裝載機設計具有重要作用。 本文通過對前車架結構在八種實際工況下所承受的載荷進行了準確的計算，為前車架結構建立了合理的有限元模型，在此基礎上利用軟件對前車架進行準確的有限元分析，獲得八種工況下前車架結構的變形和應力分布。根據變形和應力分布特點，對前車架結構進行了形狀布局優(yōu)化，使得前車架結構的變形和應力分布更加均勻合理。 根據形狀布局優(yōu)化后的前車架的變形和應力分布，選擇設計變量、約束條件和目標函數，建立結構優(yōu)化設計數學模型，并對前車架結構進行了構件尺寸優(yōu)化迭代計算，滿足了220MPa的應力約束，而且使結構總重量從原始結構的1537kg下降到1361kg，減輕重量176kg，減重11.45%。 對于應力集中部位的焊縫，，我們需要更高質量的焊縫，以期減少焊接過程中產生的殘余應力，降低事故風險。本文結合裝載機前車架的機器人焊接工程實際問題，通過改變送絲速度、焊接速度、干伸長，記錄電流電壓值，固定其他焊接參數，按照設計的方案焊制實驗試板。通過焊縫表面成形的檢驗、金相顯微組織的觀察、顯微硬度的測試和拉伸試驗的測試，從理論上分析了焊接參數對焊接效果的影響，在實踐上評價與分析了焊接的質量，對焊接參數進行了優(yōu)化，為生產提供了參考的依據。 使用機器人焊接裝載機前車架10mm焊腳單面T形角焊縫時，應該選取送絲速度為13m/min，干伸長為24mm，焊接速度為0.45m/min，船形位置焊接。
【關鍵詞】：裝載機 前車架 結構優(yōu)化 機器人焊接 工藝參數
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH243;TG44
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• Contents10-12
• 圖清單12-17
• 表清單17-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-34
• 1.1 概述19-25
• 1.2 裝載機生產使用現(xiàn)狀25-27
• 1.3 裝載機前車架國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況27-28
• 1.4 結構優(yōu)化設計28-30
• 1.5 選題的背景及意義30-32
• 1.6 課題研究的內容與方法32-34
• 2 裝載機前車架載荷分析34-46
• 2.1 引言34
• 2.2 ZL50 型輪式裝載機和前車架結構34-38
• 2.3 輪式裝載機常見工況描述與載荷分析38-45
• 2.4 本章小結45-46
• 3 前車架結構的有限元分析46-59
• 3.1 引言46
• 3.2 前車架有限元模型46-49
• 3.3 前車架初始結構模型靜態(tài)力學計算49-57
• 3.4 本章小結57-59
• 4 前車架結構優(yōu)化設計及計算59-65
• 4.1 前車架形狀布局優(yōu)化59-60
• 4.2 前車架結構尺寸優(yōu)化及計算60-63
• 4.3 本章小結63-65
• 5 優(yōu)化后的前車架結構有限元分析65-74
• 5.1 優(yōu)化后的前車架結構有限元分析結果65-73
• 5.2 本章小結73-74
• 6 關鍵焊縫焊接試驗74-83
• 6.1 引言74
• 6.2 焊接實驗材料74-76
• 6.3 焊接方法和試驗設備76-78
• 6.4 實驗方案78-81
• 6.5 焊接實驗的實施81-83
• 7 焊接工藝分析83-95
• 7.1 硬度試驗數據及分析83-84
• 7.2 拉伸試驗數據及分析84-85
• 7.3 試樣斷口觀察85-88
• 7.4 試樣金相顯微組織分析88-93
• 7.5 本章小結93-95
• 8 結論與展望95-97
• 8.1 結論95
• 8.2 展望95-97
• 參考文獻97-101
• 作者簡歷101-105
• 學位論文數據集105

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：549043