工程机械

2008, No.416(06) 29-33+1

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ZL50型装载机铲斗的应力分析与结构优化设计
Stress Analysis and Structural Optimization for Model ZL50 Loader Bucket

石沛林;徐冠林;张立荣;

摘要(Abstract):

装载机铲斗是装载机的主要工作装置,利用传统的设计方法进行设计存在许多问题。以ZL50型装载机的铲斗为例,对其工作状况进行分析,选取偏载和正载两种工况,利用PRO/E建立实体模型,并导入到有限元软件ANSYS中,然后进行有限元分析。由两种工况等效应力图可知,在铲斗边耳板下部与铲斗斗壁的结合处、铲斗斗底以及主刀板与侧立板的结合处应力都比较大,而且偏载时应力更大。为进一步提高安全系数,对模型提出以下改进措施:在应力较大的斗底部位焊接4块加强板,侧边第1块加强板距离铲斗侧边为300mm,相邻两板距离为770mm,以增加斗底的强度。改进后的模型应力明显变小,特别是在原模型应力最大处得到改善,改进后的模型的正载最大应力出现在铲斗斗底与斗底加强板下部的结合处,模型应力对称性较好;偏载时最大等效应力大大降低,提高了安全系数。该优化方案对铲斗的设计和改进具有一定的参考价值。

关键词(KeyWords): 有限元分析;应力分析;结构优化;装载机铲斗;ANSYS

Abstract:

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基金项目(Foundation):

作者(Author): 石沛林;徐冠林;张立荣;

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