偏载作用下侧卸式装载机铲斗臂的有限元分析

摘要

为了研究受偏载作用时侧卸式装载机铲斗臂在不利工况下的变形、强度和应力分布,寻找结构上的薄弱环节,利用Pro/E软件建立了工作机构和铲斗臂的三维实体模型,通过对工作机构的运动分析、受力分析,求得铲斗臂在插入和铲装工况下受偏载作用时的载荷,利用ANSYS得出铲斗臂在这两种工况下受偏载作用时的位移和应力分布云图。研究表明:在这两种工况下,铲斗臂销孔B处的变形都很大(插入时最大达4.9mm),铲斗臂销孔D处的应力集中明显,且铲装时最大应力值为314 MPa,安全系数只有1.098 7,不满足强度要求。分析确定B、D处为铲斗臂的薄弱环节,依此对铲斗臂进行结构改进,并对改进后的铲斗臂进行有限元分析。研究表明:改进后铲斗臂的刚度提高49%,强度提高15%,安全系数提高18%。