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基于FEA的630装载机前车架开裂问题及其结构优化设计研究

发布时间:2020-07-23 05:36
【摘要】:轮式装载机是工程施工中最重要的设备之一,被广泛应用于矿山、港口、建筑、交通及市政等建设工程。开展前车架开裂问题及其结构优化设计研究,对于提高前车架的质量与可靠性,确保装载机的作业安全,具有重要的工程意义。本文针对造纸厂工况下630装载机前车架大量开裂问题,经实地考察装载机的工况特点,分析装载机的作业条件,借助有限元方法,对前车架开裂问题进行研究与优化,提升了产品质量,满足了客户需求。通过拓扑优化和轻量化设计研究,在保证前车架结构强度及装配要求的前提下,最大限度地减轻了结构质量,节省了原材料,在保证产品外观美学要求的同时达到了节约制造成本的目的。实验证明,该车型优化后的前车架能够胜任造纸厂特定工况下工作时间长、强度大、节拍要求高及特定动作应用频繁的特点,获得造纸厂客户的高度认可,迅速赢得了市场,节省了大量的三包费用。总之,通过有限元分析、拓扑优化、疲劳寿命计算等技术手段对630装载机前车架的结构进行分析与优化,既解决了前车架开裂问题,又在保证强度的前提下减轻了前车架的质量、提高了前车架的承载能力,为装载机结构件的优化设计提供了可靠依据和宝贵经验。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TH243
【图文】:

装载机,前车架


630装载机前车架Pro/E建模逡逑前车架由48个零件焊接而成,这些零件由厚度为8?40mm的热轧钢板-乙炔气割下料或者等离子下料,再经过校平、冲压、折弯等工序形成毛经车削、钻削、铣削等机加工工序制造而成。各零件材质为碳素结构钢逡逑-A,其屈服强度os为235MPa,泊松比p为0.3,抗拉强度ob为(375-460)邋MPa,逡逑为0.3%tn],具有优良的焊接性能及机加工性能,在工程机械领域得到广逡逑。有些零件在工装上定位后进行拼点、焊接形成小组件,然后再进一步车架。对于该前车架而言,焊接工艺一般采用二氧化碳-氩气熔化极气焊,二氧化碳和氩气的混合比例分别为20%和80%,电压(28-32)V,电-300)A,送丝速度(8500-12700)mm/min,焊丝直径01.2。焊接过程中采取定逡逑、压板、撑杆、反变形等措施保证前车架的焊接尺寸。逡逑

组件图,组件,前车架,装载机


左侧板组件

组件图,组件,前车架,装载机


礴上牵引板组件

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