210型挖掘机工作装置铰点优化设计

【摘要】液压挖掘机作为一种常用的、重要的工程机械，被广泛应用于民用建设、矿山开采、水利水电工程、军事运载等领域。液压挖掘机利用工作装置进行挖掘，其工作装置的性能和可靠性是整机优越性的重要标志，而工作装置铰点的位置和结构件强度是影响挖掘工作效率和作业性能的重要参数。工作装置的作业由三个油缸的复合运动及铲斗和土石方的相互作用来实现，其运动和受力分析情况比较复杂。工程应用中常出现动臂或斗杆油缸支架开裂失效、挖掘区域不合理、以及工作装置铰点销轴早期断裂等故障，给企业造成了巨大损失，直接影响了国内挖掘机行业的发展。和国外其它的工程机械相比，国产液压挖掘机竞争力较差，在国内的市场占有率也是相对较低。液压挖掘机工作装置铰点的优化设计是液压挖掘机设计中极为重要的一部分，它对于提高整机的作业性能以及产品可靠性具有重要的意义。本文的主要研究工作和结论主要分为以下几个方面：建立了挖掘机工作装置的多体动力学模型和有限元模型，对工作装置主要部件进行强度分析；以解决挖掘机工作装置动臂强度问题和动臂轻量化为目标，首次在挖掘机铰点位置参数优化过程中引入DOE分析方法，采用正交试验设计和拓扑优化相结合的方法分别对铰点的位置和结构进行优化，并对优化结果进行应力试验验证。最终完成210型液压挖掘机工作装置铰点的优化设计。研究结果表明：拓扑优化和DOE分析相结合的方法对工作装置铰点优化是可行的。通过对铰点的DOE分析，成功的解决了210型挖掘机动臂强度不足的问题，使动臂上应力下降了21%；其次，通过对铰点结构的拓扑优化，中部轴座的质量比原结构降低了28.6%，完成了工作装置的轻量化工作，具有一定的实际意义。
【作者】陈复之；
【导师】罗一平；
【作者基本信息】上海工程技术大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】挖掘机工作装置；铰点；正交试验设计；拓扑优化；

【参考文献】
[1]佘竹筠.股权激励下的盈余管理[D].浙江工商大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[2]孙远.文化差异与中国企业跨国并购绩效[D].浙江工业大学,国际贸易学,2012,硕士.
[3]贺峰.红土镍矿直接还原焙烧—磁选试验研究[D].西安建筑科技大学,钢铁冶金,2013,硕士.
[4]王辉.面向互联网的Web服务基础设施构建和应用[D].天津大学,2010.
[5]郭仪昊.关于几类特殊图的群连通度的研究[D].中国矿业大学,计算数学,2014,硕士.
[6]蒋小莉.Tollip基因敲除对压力负荷诱导的小鼠心肌肥厚及心功能影响的研究[D].华中科技大学,心血管内科,2013,硕士.
[7]沈夏燕.服务业前后台组织间知识转移机制研究[D].浙江工商大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[8]马晓迎.中国汉族人群MTHFD1L基因多态性与阿尔茨海默病的关联性研究[D].青岛大学,神经病学,2013,硕士.
[9]王平,毛剑琴.支持向量机训练算法及其应用[J].信息与电子工程,2005,04:309-314.
[10]于岩.负压引流法对于静脉淤血皮瓣治疗作用的研究[D].河北医科大学,外科学,2013,硕士.
[11]柴琳,程明,费树岷,翟军勇.一类含分布与离散时滞的线性时滞控制系统的H_∞控制[J].控制与决策,2009,01:101-106.
[12]朱莎.发泡水泥复合屋面板负风压承载力的理论分析与试验研究[D].北京交通大学,2014.
[13]康代旺.从《光明日报》新闻策划与创新看其舆论引导方式的转变[D].黑龙江大学,新闻学,2013,硕士.
[14]李凡异,魏建新,狄帮让,潘文庆,郑多明,万效国,王玲玲.碳酸盐岩溶洞的“串珠”状地震反射特征形成机理研究[J].石油地球物理勘探,2012,03:385-391+354+518.
[15]夏维力李晓歌.校企合作创新网络信任的动态演进分析[J].计算机工程与应用.
[16]臧子乔.面向对外汉语教学的可作状语形容词语义指向研究[D].沈阳师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[17]杨天惠.鄂尔多斯市招商引资中的问题及对策研究[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[18]黄臻一.基于多主体视角的第三方物流服务拓展研究[D].北京交通大学,物流管理与工程,2012,硕士.
[19]牛强.两种不同微/纳米化处理方法对钛种植体表面材料学性能及早期骨结合影响的实验研究[D].河北医科大学,口腔临床医学,2014,硕士.
[20]李哲.城市居住区的交流空间设计[D].湖北工业大学,艺术设计（专业学位）,2013,硕士.
[21]聂纯阳.基于碳纳米管及其复合物电极的电容去离子技术研究[D].华东师范大学,2013.
[22]殷虹.对羟基苯甲酸酯类防腐剂在水中的光降解研究[D].华中科技大学,市政工程,2013,硕士.
[23]付宏刚,田春贵,王瑞红,王蕾.晶态碳基材料的结构调控与性能研究[A].国家自然科学基金委员会、中国化学会.第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C].国家自然科学基金委员会、中国化学会:,2012:1.
[24]张艳龙.孔隙水饱和度对粉煤灰混凝土力学性能影响的研究[D].中国矿业大学,结构工程,2014,硕士.
[25]赵功展.华源公司人力资源培训方案设计[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[26]邹益峰.基于客户关系管理的私人银行服务体系构建研究[D].南京农业大学,农业推广,2012,硕士.
[27]常小星.输卵管切除术对超促排卵卵巢反应性的影响[D].大连医科大学,妇产科学,2012,硕士.
[28]吕颖,鲁广明,杨军峰,程芸,罗治强,谢昶,周劼英,邓勇.智能电网调度控制系统的安全校核服务及实用化关键技术[J].电力系统自动化,2015,01:171-176.
[29]吴书全.新型旋转式液压高速开关阀内部流场特性和数字仿真研究[D].广东工业大学,仪器仪表工程（专业学位）,2014,硕士.
[30]多拉线.藏医药对失眠的病因和治疗研究[D].青海大学,民族医学,2013,硕士.
[31]高晓波.论公司并购中少数股东的权益保护[D].兰州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[32]吕绍晨.基于用户行为的微博信息传播模型研究[D].华中科技大学,计算技术,2013,硕士.
[33]王琼,陈凯.关注纳米科技视野的新世纪化学教育——2012年美国国家化学周活动介绍[J].化学教学,2013,04:78-81.
[34]贡艳霞.高中生对偶像性别角色的注意偏向及认同研究[D].河北师范大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[35]李冰洁.提高大学生党员质量的对策研究[D].沈阳师范大学,思想政治教育,2014,硕士.
[36]孙国道,梁荣华,何贤国,蒋莉,于明远.高维时空房地产数据的可视分析[J].计算机辅助设计与图形学学报,2013,08:1169-1176.
[37]王琳.当代中国共产党人共同富裕思想研究[D].北京交通大学,思想政治教育,2014,博士.
[38]韩志英,陈敏,周志坚.安钢300m~3高炉强化冶炼实践[J].炼铁.1995(S1)
[39]陈亮.商业银行机构客户管理系统（BIC-CRM）的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[40]谭卯英.基于GIS的湖北武陵山区旅游空间结构整合优化研究[D].华中师范大学,人文地理学,2014,硕士.
[41]刘和亮.巫山县农村公路线形指标与路面典型结构研究[D].湖北工业大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[42]唐满艳.我国图书出版行业的产业竞争力研究[D].东北师范大学,情报学,2012,硕士.
[43]王风,PRINETVeronique,马颂德,吴刚.基于分块技术的相位展开算法(英文)[J].自动化学报,2004,04:481-486.
[44]张瑜.云南边境地区疟疾感染危险因素病例对照研究[D].大理学院,病原生物学,2013,硕士.
[45]王少群.高速公路交通突发事件预警体系研究[D].长安大学,交通运输规划与管理,2014,硕士.
[46]刘立梅.疯狂的执着—论柴姆·苏丁的绘画表现艺术[D].山东建筑大学,美术学,2013,硕士.
[47]陈化洋.经鼻蝶入路神经内镜下垂体腺瘤切除术进展[D].蚌埠医学院,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[48]谢晓倩.我国政府对网络文化市场的监管体制研究[D].东北师范大学,行政管理,2012,硕士.
[49]郭强强.碘海醇对大鼠肾草酸钙结石形成影响的实验研究[D].山西医科大学,外科学,2013,硕士.
[50]钱晗.改进Bootstrap方法在未决赔款准备金估计中的应用[D].吉林大学,概率论与数理统计,2014,硕士.