ZL30B型裝載機(jī)前車架結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化.pdf

1、裝載機(jī)作為在工程機(jī)械領(lǐng)域保有量最大的產(chǎn)品，其廣泛應(yīng)用于礦石開采、道路橋梁修建以及水利水電建設(shè)等場(chǎng)所，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。裝載機(jī)一般使用在惡劣環(huán)境中作業(yè)，并且經(jīng)常超載荷作業(yè)以及頻繁受到外界沖擊載荷。而裝載機(jī)前車架是連接工作裝置與后車架的橋梁，其設(shè)計(jì)性能好壞將直接影響裝載機(jī)使用穩(wěn)定性。因此分析前車架結(jié)構(gòu)在作業(yè)過程受力情況，提高前車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平成為了裝載機(jī)發(fā)展中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。
　　本文以某廠ZL30B型裝載機(jī)前車架

2、結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，通過有限元方法和現(xiàn)代優(yōu)化方法對(duì)前車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析與優(yōu)化，最終達(dá)到廠方所提出對(duì)前車架結(jié)構(gòu)重量降低8％要求。本文首先介紹前車架結(jié)構(gòu)與工作裝置之間力學(xué)關(guān)系，運(yùn)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖法在X、Y、Z方向上分別對(duì)工作裝置各工況作業(yè)進(jìn)行載荷計(jì)算，為后期前車架結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析提供數(shù)據(jù)支撐。其次運(yùn)用Solid Works軟件對(duì)前車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模，并導(dǎo)入有限元平臺(tái)對(duì)前車架結(jié)構(gòu)做靜力學(xué)分析，得出在各工況下應(yīng)力與位移變化云圖。然后通過分析云圖特點(diǎn)，在對(duì)

3、前車架局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加強(qiáng)改進(jìn)后，運(yùn)用ANSYS Workbench平臺(tái)優(yōu)化模塊中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（Design of Experiments）對(duì)其進(jìn)行尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，并從大量設(shè)計(jì)點(diǎn)中分析提取出最佳數(shù)據(jù)組尺寸，構(gòu)成輕量化前車架結(jié)構(gòu)，以達(dá)到降低前車架結(jié)構(gòu)重量8%的目標(biāo)。最后通過對(duì)輕量化前車架結(jié)構(gòu)做固有振動(dòng)特性和靜力學(xué)分析，以驗(yàn)證輕量化前車架結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)要求。
　　本文主要通過采用有限元分析手段對(duì)ZL30B型前車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步分析與優(yōu)化探索，縮