大吨位防辐射挖掘驾驶舱各零部件之间利用焊接或螺栓刚性地固定连接在一起。在挖掘机行驶或工作过程中产生的冲击或振动可能导致结构件失效或损坏,影响挖掘机零部件可靠性,所以需要进行减振设计来确保挖掘机驾驶舱及总成的使用寿命。挖掘机驾驶舱增重达到5.4吨,已经严重超出了普通挖掘机使用的硅油减振器能承受的范围。本课题主要是设计研究大吨位防辐射挖掘机驾驶舱板簧减振及其动力学特性,开发核设施退役与核泄漏环境下具有良好动态舒适性、操纵稳定性的防辐射挖掘机驾驶舱。总体的研究内容如下:(1)板簧减振所用弹性元件选型,确定了钢板弹簧的几何参数,进行实体建模,并且确立了钢板弹簧的有限元模型。(2)对钢板弹簧进行不同载荷、不同摩擦系数下的静力学分析,得出摩擦和载荷对于等效应力的分布几乎没有影响,摩擦系数增大使得钢板弹簧的最大等效应力值有逐渐减小趋势,且摩擦系数的大小对钢板弹簧的静刚度值作用较小。(3)对钢板弹簧进行瞬态动力学分析,在受到正弦载荷激励时,摩擦导致钢板弹簧的振动响应产生了迟滞现象,摩擦系数越大钢板弹簧的阻尼系数值越大,二者成正比。激励载荷频率对钢板弹簧动刚度和迟滞现象作用较小,阻尼系数值与激励频率成反比;激励载荷振幅对钢板弹簧迟滞现象和动刚度有较大作用,振幅增大钢板弹簧阻尼系数值随之减小。(4)进行了钢板弹簧的摩擦磨损对比实验,在钢板弹簧表面喷涂锡青铜粉末,确定该涂层不仅能大大降低了钢板弹簧的磨损量又能使摩擦系数取值合适在保证减振效果的同时提高钢板弹簧的疲劳寿命。(5)对钢板弹簧进行了目标驱动优化,得到优化后钢板弹簧各项设计参数并针对优化后模型进行满载载荷下的有限元分析,得知优化后的模型满足使用条件。本文确定了挖掘机驾驶舱减振设计中弹性元件的选型及其尺寸规格,通过有限元分析表明了钢板弹簧的结构设计合理,安全系数较高,钢板弹簧减振方案满足使用要求。摩擦磨损实验表明锡青铜涂层不仅能降低钢板弹簧磨损量也能降低摩擦系数,保证减振效果提高钢板弹簧疲劳寿命。