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| 除了铲斗外，挖掘机的斗杆可以搭载各种作业装置，液压破碎锤就是其中一种。挖掘机破碎作业在实际生产中应用广泛，大大的提高了工作效率和劳动安全性。由于其作业特点，其工作装置在剧烈的冲击振动下往往出现共振、结构变形、关键位置疲劳磨损等破坏，相关的科研人员都进行了研究，但是都局限于动臂斗杆等单一构件上，没有从整体上进行分析，本文从整体着手，通过对挖掘机破碎作业工作装置动态特性的研究，为其进行破碎锤与主机的频率匹配、结构优化以及延长工作装置的疲劳寿命提供参考和依据，主要工作如下：(1)首先介绍了挖掘机行业概况和挖掘机的各种作业装置，接着讨论了挖掘机工作装置的研究状况，并对挖掘机工作装置研究现状进行总结，针对这些问题提出了课题的目的意义和研究内容。(2)随后分析了挖掘机装上破碎锤后在生产中优越性能以及出现的问题，建立其振动微分方程。根据参考机型建立工作装置的三维模型，再调节各组油缸的伸缩长度获得三种典型工况的三维模型。进行ANSYS Workbench与Pro/E无缝连接，将模型导入Workbench中，然后通过网格划分、边界条件设置，建立起三种工况的有限元模型。(3)对工作装置进行无液体填充状态下的模态分析和固液耦合状态下的模态分析，得到三种工况工作装置的频率和振型，通过对结果进行分析对比，较为全面的了解了工作装置的模态，为破碎锤的频率匹配提供了参考。(4)选择工作装置三处关键位置，对工作装置的三种工况进行谐响应分析，得出了工作装置关键位置的位移频率响应曲线，分析了结构关键部位的幅频特性，验证了工作装置承受共振作用、疲劳载荷以及其他持续动力学特性。(5)在Workbench材料库中建立的工作装置的S-N曲线，对工作装置的三种典型工况进行了有限元疲劳分析，得到了最小疲劳寿命、及其发生的位置以及工作装置容易产生疲劳的区域，为工作装置的优化设计延长使用寿命提供了参考。 |
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