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装载机配装的工作机具是铲斗，用于铲掘及转运物料。装载机铲斗，作为直接接触工作物料的工作机具，是装载机的主要磨损件之一，直接关系到使用成本。

铲斗磨损形式及原因分析

装载机铲斗容积较大，一般采取铲斗下体前端焊接耐磨材料制作的铲刀板，铲斗两侧安装边护板，然后在铲刀板上等间距安装斗齿，斗齿与铲刀板的连接方式为螺栓连接。

铲刀板磨损

铲刀板磨损最严重，表现在厚度变薄，位于斗齿之间的铲刀板由原来的直线型逐渐成为向内弯曲的弧线型。

斗齿磨损

斗齿在铲装作业中起着“开路先锋”的作用，磨损速度最快，因而更换最频繁。磨损的形式为长度变短，厚度变薄，甚至上下两部分分离。

               

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根据装载机工作装置的运动特点、铲斗结构特点及其受力情况，铲斗有以下6种典型工况：水平正载、水平偏载、垂直正载、垂直偏载、水平与垂直正载和水平与垂直偏载。铲斗所受的水平力即为铲入阻力，垂直力即为铲起阻力，水平力和垂直力的作用及作用位置的组合构成以上6种工况。水平力和垂直力分别为PX、PY，其中，水平力PX由牵引力决定，水平力的大小为整机牵引力的大小；垂直力PY受装载机纵向稳定条件的限制，大小为整机掘起力。依据该装载机的性能参数，确定其牵引力为165kN，掘起力为170kN。

铲斗正载（水平正载、垂直正载和水平与垂直正载）时，对整个接触部位添加载荷。铲斗偏载（水平偏载、垂直偏载和水平与垂直偏载）时，对铲斗模型进行切割，提取原正载载荷施加部位1/2的结构面进行载荷施加，载荷值与正载时相同，铲斗载荷添加位置见图2。

2.3

网格划分

［4］

由于铲斗结构尺寸较大且计算机分析计算能

力有限，因此对整个结构设定elementsizing为30mm，设定重要板件如斗耳板、挂耳板、边板侧刃板、主刀板、副刀板、斗壁板和背板采用六面体网格进行划分，其他则自由化分。

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终获得整体网格数为73832，节点数为278386，铲斗网格划分结果如图3所示。2.4

铲斗典型工况仿真结果及分析

依次进行铲斗6种典型工况下的刚度和强度

分析，重要板件斗壁板、墙板、边板、挂耳板和斗耳板的应力云图以及铲斗整体变形情况如图4所示。

依据分析结果总结各工况下铲斗的总变形，以及各重要板件的大应力和大应力位置，通过对铲斗在6种典型工况下的有限元分析结果对比可知，铲斗结构存在如下问题：

1）6种典型工况下斗壁板的大应力为177.64MPa，多位于焊接部位，大应力未超过材料屈服强度，可依据结构特性进行结构改进优化，以减小质量。