履带起重机行走机构的结构分析

摘要

履带架作为履带起重机行走机构的核心构件，是整个履带起重机的重要支撑与连接部件，它主要承受履带起重机整机自重和外载荷。因此其结构的强度直接影响履带机械的工作性能。其设计和制造质量直接关系着履带起重机的安全，因此对履带架的结构进行设计及有限元分析具有实际意义。
　　本课题根据履带起重机行走机构设计原理，分析计算行走机构的基本设计参数，为初步履带起重机设计者提供参考。履带起重机主臂在车体正前方、正侧方和正前方夹角α时，不同履带接地比压的计算，根据履带接地比压计算行走机构履带架上各个支重轮受的支反力大小。
　　运用力学中的三弯矩方程求履带起重机行走机构中各支承轮的支反力。对履带起重机履带架建立合理的有限元模型，选择履带起重机5种工作工况:起重机主臂在车体的正前方;起重机主臂在车体的前方45°;起重机主臂在车体的正侧方t;起重机主臂在车体的后方45°;起重机主臂在车体的正后方。在这5种工况下，履带架受到的不同载荷，采用有限元软件对履带架结构建模、校核其强度，以提高履带起重机作业的安全性，对履带架进行静力分析，履带架最大位移为1.285mm，发生在履带架导向轮一侧履带架孔的下侧部位。
　　对履带架进行模态分析，分析履带架结构的固有振动特性，为评价履带架结构的动态特性提供参考，模态分析得到履带架6阶振型图，履带架端部发生最大位移，为6.681mm，为评价履带架结构的动态特性提供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源、选题依据和背景

1．2 课题研究现状及发展动态

1．2．1 国内外履带起重机行走机构的研究现状

1．2．2 履带起重机行走机构的发展趋势

1．3 课题研究的目的和意义

1．4 本课题主要研究内容

第2章 履带起重机行走机构几何参数的确定

2．1 履带起重机行走机构概述

2．2 履带起重机行走机构的基本形式

2．3 履带起重机行走机构基本参数的确定

2．3．1 履带起重机自重载荷的计算

2．3．2 履带起重机行走机构运行阻力及牵引力校核

2．3．3 液压马达参数及行走速度计算

2．3．4 驱动轮尺寸及导向轮张紧力

2．3．5 履带参数

2．4 液压系统传动型式的特点

2．5 履带架

2．5．1 履带架的连接形式

2．5．2 履带架的结构特点

2．5．3 履带架结构设计要求

2．5．4 履带架结构件静强度计算

第3章 履带接地比压和支反力计算

3．1 不同工况下接地比压的数学模型

3．1．1 起重机主臂在车体的正前方

3．1．2 起重机主臂在车体的正侧方

3．1．3 起重机主臂在车体对角线方向夹角为α

3．2 等效原则方法计算履带架上各个支承轮的支反力

3．2．1 工况1：履带起重机主臂在车体的正前方

3．2．2 工况2：起重机主臂在车体的正侧方

3．2．3 工况三，起重机主臂在车体的正前方45°

3．3 三弯矩方程计算法

3．4 小结

第4章 履带架的有限元分析

4．1 履带架各工况强度计算

4．2 有限元模型的建立

4．2．1 单元类型的选择

4．2．2 有限元模型的简化

4．2．3 施加约束和网格划分

4．3 履带架的静力计算

4．3．1 履带起重机主臂位于车体正前方

4．3．2 履带起重机主臂位于车体正前方45°

4．3．3 履带起重机主臂位于车体正侧方

4．3．4 履带起重机主臂位于车体后方45°

4．3．5 履带起重机主臂位于车体正后方

4．3．6 小结

4．4 履带架的模态分析

4．4．1 模态分析方法

4．4．2 模态分析过程及结果

第5章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢