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Keywords: hydraulic excavator; boom; structural design; finite element analysis
目录
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究概况 1
1.1.1 国外液压挖掘机研究概况 1
1.1.2 国内液压挖掘机研究概况 1
1.2 课题背景及研究目的 3
1.3 课题研究方法 4
1.4 论文构成及研究内容 4
第二章 工作装置总体方案设计 5
2.1 液压挖掘机工作装置的组成 5
2.2 液压挖掘机动臂的工作状况 6
2.3 液压挖掘机动臂的结构设计 6
2.4 工作装置基本尺寸的确定 8
2.5 特殊工作位置计算 11
2.5.1 最大挖掘深度 11
2.5.2 最大卸载高度 11
2.5.3 最大挖掘半径 12
2.5.4 最大挖掘半径 12
2.5.5 最大挖掘高度 12
第三章 动臂的结构设计 13
3.1 动臂的受力分析 13
3.2 动臂的工况分析 15
3.2.1 第一工况位置 15
3.2.2 第二工况位置 18
3.2.3 绘制动臂的内力图和弯矩图 21
3.2.4 内力图和弯矩图的求解 22
3.2.4.1第Ⅰ工况受力分析 22
3.2.4.2第Ⅱ工况受力分析 24
3.2.4.3 动臂强度校核 26
第四章 动臂的有限元分析 29
4.1 动臂有限元模型的建立 29
4.2 设置边界条件和加载求解 30
4.3 查看结果并分析 30
第五章 总结 32
参考文献 33
液压挖掘机动臂的结构设计及有限元分析
第一章 绪论
1.1 国内外研究概况
1.1.1 国外液压挖掘机研究概况
1.1.2 国内液压挖掘机研究概况
1.2 课题背景及研究目的
挖掘机在我国经济发展中扮演着举足轻重的作用，是工程施工过程中的重要施工机械，也被许多行业大量的应用，特别是城市乡村建设、大型工程与建筑工地、交通道路建设、水利工程建设、电气工程建设、农田改造工程、矿山开采等大型工程，挖掘机已成为大型工程施工的首选机械。据相关机构统计，在很多工程施工中大约有60%的作业量、在矿山的采矿工程中有80%多的作业量是通过挖掘机来完成的，挖掘机逐渐成为施工工程中的中坚力量。
我国是一个发展中国家，不同区域各个方面的经济建设工程在不断地推进，改革开放30多年以来，我国的经济飞速发展，相应的我国的基础设施建设也取得了长足的发展，一系列大工程的施工都离不开挖掘机的身影，几乎绝大部分的机械化作业都离不开挖掘机，这使得挖掘机被大面积的应用，与此同时，不同的工况对挖掘机的使用要求也越来越高，因此客户更愿意选择性价比较高的机型以此来获得较大的经济利益。挖掘机的市场存也在着巨大的生长空间，优良的机械性能，能够适应多种工况的挖掘机更是被广泛的需求。因此挖掘机的改进，挖掘机质量的提升能否满足各种工况要求也变得十分关键。挖掘机动臂作为挖掘机的重要组成部分，更是发挥着巨大的作用，由于其常常受到各种不同强度的瞬态冲击，不同强度的磨损等等还有其他一系列使用强度要求，因此动臂的机械性能能否满足使用要求将影响挖掘机施工过程中的安全作业问题。对其动臂研究和优化设计对整个挖掘机的发展有着巨大的意义。
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