虚拟技术在装载机正转型工作机构设计中的应用研究

摘要

本文对虚拟技术在装载机正转型工作机构设计中的应用进行了研究。主要内容如下： 1.介绍了虚拟样机技术的基本特征，指出了虚拟样机研究的主要内容和难点，对国内外装载机的研究现状及国内装载机的发展趋势作了综述，说明了在装载机开发中应用虚拟样机技术的必要性和重要意义。 2.对装载机工作机构进行了分类，阐述了各种不同类型的装载机工作机构特别是正转型六杆工作机构的一些特点，指出了装载机工作机构虚拟样机的实现策略。 3.对装载机正转型六杆工作机构进行了运动分析，为利用Pro/E进行三维建模和运动仿真分析奠定了基础。 4.依据建模与仿真理论，利用Pro/E建立了装载机正转型六杆工作机构的三维实体模型，并在Pro/E环境下进行了装配干涉检验和运动仿真分析，得到了工作机构的运动轨迹等一系列工作性能曲线。 5.介绍了有限元分析法和本论文所用软件COSMOSWorks的使用步骤，然后在COSMOSWorks环境下对装载机工作机构主要部件分对称载荷和非对称载荷进行了有限元分析，得到了一系列云图，找出了薄弱环节和危险断面，为工作机构结构优化提供了理论依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1装载机简介

1.2虚拟样机技术

1.2.1虚拟样机的概念

1.2.2虚拟样机实现的关键技术

1.2.3虚拟样机技术的优点

1.3装载机虚拟样机研究的意义

1.4装载机国内外研究现状及发展趋势

1.4.1国外研究现状

1.4.2国内研究现状

1.4.3国内轮式装载机发展趋势

1.5课题研究主要内容

1.6本章小结

第二章装载机工作机构设计

2.1工作机构作业工况

2.2装载机工作机构的设计要求和设计方法

2.2.1装载机工作机构设计要求

2.2.2装载机工作机构设计方法

2.3装载机工作机构的类型和性能分析

2.4 正转型六杆机构的优点

2.5装载机工作机构虚拟样机的实现策略

2.6本章小结

第三章装载机正转型六杆工作机构的运动分析

3.1铲斗位置角计算

3.2最大卸载高度和最小卸载距离

3.3铲斗卸载角

3.4机构的倍力系数

3.5本章小结

第四章装载机工作机构仿真分析

4.1 Pro/Engineer简介

4.1.1 Pro/Engineer简介

4.1.2 Mechanism模块简介

4.2装载机工作机构模型的建立

4.2.1创建零部件

4.2.2装配

4.3工作机构在Pro/Engineer中的仿真分析

4.3.1创建驱动器

4.3.2运动分析

4.3.3干涉检查

4.3.4仿真结果分析

4.4本章小结

第五章装载机工作机构的有限元分析

5.1有限元分析概述

5.2有限元法的基本方法

5.2.1位移函数

5.2.2应变

5.2.3应力

5.2.4等效结点力

5.3 COSMOSWorks简介

5.4装载机工作机构的结构静力学分析

5.4.1基本假设

5.4.2对称受载工况

5.4.3非对称受载工况

5.4.4结果分析

5.5工作机构的优化

5.5.1 BP神经网络

5.5.2遗传算法

5.5.3装载机工作机构优化设计方案的实现

5.6本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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