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20噸輪式挖掘機(jī)后橋橋殼設(shè)計(jì)與分析一自己的畢業(yè)論文

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更新時(shí)間：2013-09-12
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20噸輪式挖掘機(jī)后橋橋殼設(shè)計(jì)與分析-自己的畢業(yè)論文2010年，我國挖掘機(jī)行業(yè)延續(xù)了2009年的發(fā)展態(tài)勢，在政府加大基建投資、推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)等多種政策疊加效應(yīng)的作用拉動下，實(shí)際累計(jì)銷售總量超過16.5萬臺，比2009年增長74.5%。2011年上半年，中國境內(nèi)25家主要挖掘機(jī)制造商銷售挖掘機(jī)12.8萬臺，比2010年同期增長31.98%，。受國家推動的大規(guī)模基建計(jì)劃和房地產(chǎn)行業(yè)投資景氣的影響，中國挖掘機(jī)市場將會有進(jìn)一步的增長。未來挖掘機(jī)行業(yè)前景看好，中西部地區(qū)和東北地區(qū)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快和施工項(xiàng)目的增多，對挖掘機(jī)的需求量也將逐年增大。但行業(yè)中產(chǎn)銷量80%為日、韓、美等外資所占。有據(jù)統(tǒng)計(jì)，在西方發(fā)達(dá)國家輪挖需求量約占挖掘機(jī)需求總量的12％，有的甚至達(dá)到70—80％，應(yīng)用十分廣泛。而我國的輪挖僅為3％左右，故從世界范圍輪挖我國的應(yīng)用有待挖掘。
輪式挖掘機(jī)是鏟土運(yùn)輸機(jī)械中的機(jī)種之一，輪式挖掘機(jī)是輪胎行走、周期作業(yè)、建筑型的挖掘機(jī)。其以行走速度快、能遠(yuǎn)距離自行轉(zhuǎn)場及可快速更換多種作業(yè)裝置的機(jī)動、靈活、高效的特點(diǎn)，在機(jī)場、港口、油田、礦藏、城鄉(xiāng)建設(shè)、農(nóng)田水利、快速搶修等物料挖掘、搬移方面得到充分利用。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，工程機(jī)械特別是輪式挖掘機(jī)產(chǎn)品在產(chǎn)量、品種和技術(shù)水平上有了一定的發(fā)展。從輪式挖掘機(jī)長期需求市場分析，估計(jì)近幾年會有一定的增長，而且主要品種仍會以中、小噸位產(chǎn)品為主。目前，我國生產(chǎn)輪式挖掘機(jī)的企業(yè)約在10家左右，其中有3家合資公司，如中美合資貴州詹陽機(jī)械工業(yè)有限公司，不久前他們開發(fā)生產(chǎn)的高速行駛輪式挖掘機(jī)填補(bǔ)了國內(nèi)空白。其最新開發(fā)的高速行駛輪式挖掘機(jī)每小時(shí)行駛速度達(dá)54 km，實(shí)輪式挖掘機(jī)行駛速度的重大突破。
驅(qū)動橋的振動特性不但直接影響著其本身的強(qiáng)度，而且也對整車的舒適性和平順性有著至關(guān)重要的影響。因此，對驅(qū)動橋進(jìn)行模態(tài)分析，掌握和改善其振動特性，是設(shè)計(jì)中的重要方面。另外，模態(tài)分析也是進(jìn)一步的諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析的前提。

目　錄
摘要-----------------------------------------------------------------
Abstract---------------------------------------------------------------
第1章緒論
1.1 國外、國內(nèi)研究概況----------------------------------------------1
1.2 市場需求預(yù)測----------------------------------------------------1
1.3 模態(tài)分析--------------------------------------------------------3
1.4 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)------------------------------------------------4
第2章橋殼的基本參數(shù)確定
2.1 后橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理----------------------------------------6
2.2 選擇橋殼方案設(shè)計(jì)------------------------------------------------7
第3章具體設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算--------------------------------------------11
3.2 在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼計(jì)算------------------------------12
3.3 最大牽引力行駛時(shí)的橋殼計(jì)算--------------------------------------12
3.4 制動時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算--------------------------------------------15
3.5受最大側(cè)向力時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算------------------------------------18
第4章進(jìn)行整體的力學(xué)分析
4.1 基于por/e三維模型分析------------------------------------------24
4.2 基于mchanicica受力分析-----------------------------------------25
4.2.1 挖掘機(jī)靜止垂直載荷工況--------------------------------------26
4.2.2 挖掘機(jī)在不平路面沖擊載荷作用下的工況------------------------28
4.2.3 挖掘機(jī)在最大牽引力行駛時(shí)的工況------------------------------30
4.2.4 挖掘機(jī)緊急制動時(shí)的工況--------------------------------------32
4.2.5 挖掘機(jī)受最大側(cè)向力時(shí)的工況----------------------------------34
第5章優(yōu)化設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------37
第6章結(jié)論與展望------------------------------------------------------47
致謝-------------------------------------------------------------------48
參考文獻(xiàn)----------------------------------------------------------------49

摘要

挖掘機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的機(jī)械。由于挖掘機(jī)具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因此它成為工程建設(shè)中土石方施工的主要機(jī)種之一。挖掘機(jī)的后驅(qū)動橋是挖掘機(jī)的重要部件，負(fù)責(zé)向外輸出動力。驅(qū)動橋作為輪式挖掘機(jī)底盤傳動系統(tǒng)的主要組成部分，處于傳動系統(tǒng)的末端，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，其工作性能的好壞直接影響到整機(jī)的工作性能。
驅(qū)動橋的功用是通過主傳動改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)軸線的方向，把縱置發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳到橫置驅(qū)動橋兩邊的驅(qū)動輪上。通過主傳動錐齒輪改變傳力方向，通過主傳動和最終傳動將變速箱輸出軸的轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)矩增大；通過差速器解決左右差速問題，減小輪胎磨損和轉(zhuǎn)向阻力，從而協(xié)助轉(zhuǎn)向。此外驅(qū)動橋殼還起承重和傳力作用。后橋橋殼的質(zhì)量對整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的，因而對后橋進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算和有限元分析是非常必要的。本文主要分析研究受力情況及穩(wěn)態(tài)分析、模態(tài)分析、失穩(wěn)分析等。
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