装载机工作装置是装载机的重要承载机构,其动臂是工作装置中最大受力机构。动臂的工况变化多端,工作时间长,承受着各种交变载荷。动臂的失效将会导致工作装置的失效,甚至会影响整机的性能。因此工作装置的设计尤其是动臂的设计在整个装载机设计中是至关重要的。本文以ZL50C型号装载机工作装置及其动臂为对象,对课题进行了以下研究:首先对装载机工作装置进行合理简化,并利用UG软件建立装载机工作装置的各个零件三维实体模型,其中包括动臂、摇臂、铲斗、动臂油缸及其活塞杆、转斗油缸及其活塞杆以及连杆等,再通过虚拟装配得到工作装置UG装配模型。其次分析工作装置的正常工况(空载工况、插入工况、转斗工况、运输工况、举升工况及卸料工况)和偏载工况,采用多体动力学仿真方法,把工作装置的UG装配体模型保存为“.x_t格式文件“,再把“.x_t格式文件”导入ADAMS软件,经过相关参数设置,建立起工作装置的虚拟样机;对工作装置进行多体动力学仿真,得到铲斗铲刃运动包络线、铲斗铲刃离地面高度历程以及铲斗铲刃的中心距等运动学仿真结果;得到铲斗插入阻力、铲斗转斗阻力、铲斗物料重力、动臂与前车架铰接处、动臂与动臂活塞杆铰接处、动臂与铲斗铰接处、动臂与摇臂铰接处等动力学仿真结果。然后通过坐标转换把工作装置中动臂的ADAMS仿真载荷数据换算为有限元各个时刻加载数据,接着把动臂的UG模型直接导入到ANSYS软件中,利用Workbench模块对动臂进行有限元分析,得到动臂的有限元分析结果,验证动臂在静力条件下设计的合理性。最后,修正材料的S-N曲线得到零件的不同可靠度下的零件的S-N曲线,并根据动臂的危险部位节点的载荷谱和零件的S-N曲线,对动臂的疲劳寿命进行评估,得动臂的在不同可靠度下的疲劳寿命。论文研究结果为装载机工作装置的研发提供参考,同时为缩短工作装置新品研发周期,制定装载机的产品售后服务方案,以及装载机再制造产品的剩余寿命评估等工作,具有重要指导意义。