小型挖掘机工作装置三维建模及有限元分析.pdfVIP

学兔兔 第9卷第 1期 中 国 工 程 机 械 学 报 V0l_9 No．1 2011年3月 CHINESE JOURNAL OF C~)NSTRUCTION MACHINERY Mar．2011 小型挖掘机工作装置三维建模及有限元分析 王建军，冯光金，占必红，易靖宇 (华侨大学机电及自动化学院，福建 厦门 361021) 摘要：以某国产小型液压挖掘机工作装置作为研究对象，用Pro／Engineer建立起了挖掘机的工作装置的三维模 型，并进行了模拟装配和有限元模型分析；针对2个种典型的工况位置进行了受力分析，并且利用有限元分析 法对处于2个工况条件下的动臂进行了应力和变形分析，得出在2个工况下动臂的应力集中和变形的具体模拟 数值和趋势，分析结果为挖掘机物理样机的制造以及新机型设计方案的评估提供了理论基础和有效参考数据． 关键词：挖掘机；工作装置；模型；有限元分析 中图分类号：TH 17 文献标识码：A 文章编号：1672—5581(2011)01—0063—05 Three-dimensional modeling and finite element analysis on working devices for small-size hydraulic excavators WANG Jian-jun，FENG Guang-jin，ZHANBi．hong，YIJing-yu (College of Mechanical Engineering and Automation，Huaqiao University，Xiamen 361021，China) Abstract：With regard to the working device of a specificdomestic small—size hydraulic excavator，a 3D model is established using Pro／Engineer~．Simultaneously，the simulated assembly and Finite Element Analysis(FEA)models are conducted．Upon completion of loading analysis OD two typical working positions，the stress and deformation are analyzed on the motional arm via FEA method．Thereafter，the simulated values and trends are Obtained in terms of its stress cOncentrati0n and deformation．Therefore， the analysis results provide the theoretical basis and benchmarking data for the physical excavator prototyping and new design alternative assessment． Key words：excavator；working device；modeling；finite element analysis 1 掘机工作装置在Pro／Engineer中的三维建模 1．1 挖掘机工作装置的设计图纸分析 在了解了挖掘机工作装置的结构特点和工作原理之后，对某国产小型液压挖掘机工作装置的设计图 纸进行分析和研究，包括各零件的尺寸、装配关系，并且针对不同零件采取不同的建模手段．整个工作装置 的建模在设计图纸的基础上，主要由动臂、斗杆、铲斗、油缸等组成． 拟在Pro／Engineer软件中进行三维建模，主要包括以下内容： (1)对外形比较规范的