液压机械臂连杆有限元分析

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  • 更新时间2018-06-17
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  摘要:目前在设计机械零部件的时候,普遍依赖有限元分析技术,而且也取得了非常不错的效果。其不但能够减少设计的时间,同时也能够很大程度的加强设计精度。而在液压机械臂当中,连杆是其中非常关键的零件,不过会经常出现故障问题,然而现在在采用了有限元法以后,情况得到了很大的改善。那么下面我们就来具体的讨论一下这方面的问题。


  关键词:液压机械臂连杆;有限元分析;模态分析


  【中图分类号】TH132【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)24-0123-01


  在液压机械臂当中,连杆是其中非常关键的零部件,其能够起到连接关节的作用。如果采用质量不错的连杆,那么在生产期间就不会形成较高的惯性力,这样一来就能够降低机械臂的轴承负荷。不过使用传统的设计方式,很难让连杆达到理想的要求。所以经过长时间的研究发现,而采用有限元分析,则能够很好的改善这一问题。那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。


  一、液压机械臂连杆有限元静力分析


  1.1线弹有限元静力分析基本原理。


  在表现均匀、连接、应变等关系的时候,就要用到弹性力学基本公式。所以其便成为了运算结构强度的重要依据。


  1.1.1平衡方程。


  2.3液压机械臂连杆有限元模态分析结果。


  对液压机械臂连杆的有限元模态的求解,通常不用算出振动系统的频率,只是能够算出几价低阶模态即可。之所以采取这样的形式,主要是由于低价模态能够对振动系统形成一定的干扰,而且阶数越低,干扰程度就越大,所以通常情况下会采用5阶到10阶的范围。而下面我们就来列举一下前10阶模态固有频率。


  1阶,那么频率就是0.46246HZ,2阶,频率就是2.5055HZ,3阶,频率则为6.1566HZ,4阶,频率则为7.9601HZ,5阶,频率就为10.832;6阶的,频率为16.448HZ;7阶,频率为18.283;8阶,频率为21.315HZ;9阶,频率为21.419HZ;10阶,频率为22.691HZ。


  【结束语】采用有限元分析,能够降低机械臂的轴承负荷,同时还能够准确的体现出所有点的受力状况,而且也能够采取静态分析,运算连杆的最大应力、位移等情况,这样一来就能够给连杆结构的优化分析创建充足的依据。所以在今后的工作中,相关工作人员一定要重视这方面的工作。


  参考文献 

  [1] 侯振忠. 液压驱动机械臂设计及其仿真研究[D].长安大学,2017. 

  [2] 程京华. 车载液压机械臂动态设计与研究[D].辽宁工业大学,2016. 

  [3] 苗新强. 有限元结构分析多层并行算法研究及应用[D].上海交通大学,2015. 

  [4] 沈晓丽,李健,宋述停,刘宏萍,崔向阳.液壓机械臂连杆有限元分析[J].制造业自动化,2011,33(16):58-62+66. 

    作者:杨静