折臂式随车起重机工作机构优化设计

发布时间：2017-05-15 11:12

  本文关键词：折臂式随车起重机工作机构优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：折臂式随车起重机是集货物装、卸及运输功能于一体的专用起重设备。随车起重机的作业执行主要是由它的工作机构实现的。这种工作机构的杆长设计对起重机的传力性能、起重特性、结构的紧凑性和整机的稳定性起到关键作用。本文分别利用Pro/e三维软件和ADAMS软件建立折臂式随车起重机工作机构的初始模型和参数化模型，然后对分别建立的模型进行受力分析。针对其工作机构优化设计的要求，进行动力学仿真分析，对两个五铰点变幅连杆机构进行机构优化，主要完成以下工作内容： (1)应用ADAMS软件自带的参数化建模功能，对其工作机构的参数化模型进行建模，通过理论分析主要部件受力分析情况。通过对随车起重机工作机构仿真分析，首先，进行运动学分析（吊点速度和加速度测量），，与Pro/e中初始模型的测到结果一致，进一步在ADAMS中进行动力学测试（油缸压力）与Pro/e测量结果对比，验证模型的正确性。 (2)建立折臂式随车起重机工作机构优化设计变量，构造其目标函数，添加相应约束条件，选择合理优化算法。先利用软件中设计研究(Design Study)手段，分析动臂油缸和吊臂油缸压力受其工作机构十个铰点的影响大小，把对动臂油缸和吊臂油缸受力灵敏度较大的铰点记入表格中。通过优化设计（Optimization）手段，针对影响动臂油缸和吊臂油缸受力较大的设计点进行优化，使动臂油缸推力和吊臂油缸推力得到减小。 (3)依据对其工作机构的分析，对分目标函数进行优化设计，并对分目标函数优化结果选取三种典型工况进行验证分析。由于分目标优化结果倾向于满足一个性能指标，依据优化结果确定多目标函数中分目标函数的权重值，进一步对工作机构进行多目标优化。根据优化结果选取典型工况进行验证，说明对折臂式起重机工作机构中液压缸受力优化是合理的。 总之，通过多目标优化的结果，分析起重机工作机构不同性能要求，优化结果使液压缸受力减小，波动比较平稳，起重机起重性能得到改善。
【关键词】：折臂式随车起重机 工作机构 优化设计 ADAMS
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH21
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 折臂式随车起重机概述11-13
• 1.2 国内外现状及发展趋势13-14
• 1.3 机构优化的意义及技术路线14-17
• 1.3.1 机构研究内容及意义14-15
• 1.3.2 技术路线15-17
• 1.4 内容安排17-19
• 第二章 折臂式随车起重机机构分析和模型建立19-35
• 2.1 折臂式起重机工作机构分析19-23
• 2.1.1 折臂式随车起重机基本参数19-20
• 2.1.2 随车起重机工作机构应注意的事项20
• 2.1.3 起重机机构特点20-21
• 2.1.4 力学模型的建立21-23
• 2.2 ADAMS 软件介绍23-26
• 2.2.1 主要模块介绍23-24
• 2.2.2 ADAMS 动力学方程24-26
• 2.3 建立工作机构模型26-30
• 2.3.1 创建模型26-28
• 2.3.2 约束和驱动的设置28-30
• 2.4 动力学仿真30-32
• 2.5 模型验证32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 工作机构优化设计的数学模型35-43
• 3.1 设计变量35-36
• 3.2 目标函数36-37
• 3.3 约束条件37-39
• 3.4 OPTDES-SQP 非线性二次规划算法39-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 工作机构分目标函数优化43-61
• 4.1 分目标优化基础43-46
• 4.1.1 优化过程驱动方式设置43-44
• 4.1.2 外载荷添加44
• 4.1.3 设计研究44-45
• 4.1.4 优化分析45-46
• 4.2 液压缸受力最大值极小化为目标函数46-55
• 4.2.1 动臂油缸优化过程46-51
• 4.2.2 吊臂油缸优化过程51-55
• 4.3 液压缸受力的平均值极小化为目标函数55-59
• 4.3.1 动臂油缸优化过程55-57
• 4.3.2 吊臂油缸优化过程57-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 分目标优化结果验证61-73
• 5.1 目标函数为油缸受力最大值极小化的结果验证63-67
• 5.1.1 工况一63-64
• 5.1.2 工况二64-65
• 5.1.3 工况三65-67
• 5.2 目标函数为液压缸受力平均值极小化的结果验证67-71
• 5.2.1 工况一67-68
• 5.2.2 工况二68-70
• 5.2.3 工况三70-71
• 5.3 优化结果验证分析71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 折臂式随车起重机工作机构多目标优化73-81
• 6.1 动臂油缸优化结果比较73-74
• 6.2 吊臂油缸优化结果比较74-75
• 6.3 优化结果验证75-78
• 6.3.1 工况一75-76
• 6.3.2 工况二76-77
• 6.3.3 工况三77-78
• 6.4 多目标优化结果分析78-80
• 6.5 本章小结80-81
• 第七章 结论81-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-89
• 攻读硕士期间发表的学术论文89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 魏效玲,潘越,尚启华;随车起重机变幅机构的反求优化设计方法[J];河北建筑科技学院学报;2005年02期

2 郑夕健;张璇;费烨;;基于ADAMS的汽车起重机整机稳定性分析[J];机电产品开发与创新;2009年02期

3 许小侠;赵静斌;韩英淳;;基于虚拟样机的轿车天窗运动机构的设计[J];机械工程学报;2008年09期

4 陆建辉;周孔亢;郭立娜;侯永涛;;电动汽车麦弗逊前悬架设计及参数优化[J];机械工程学报;2012年08期

5 郑夕健;张璇;费烨;;基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计[J];机械与电子;2008年07期

6 张春华;装载机工作装置六连杆机构优化设计[J];机械研究与应用;2005年04期

7 车仁炜,胡长胜,陆念力;随车起重机变幅机构的动力学分析[J];建筑机械;2005年02期

8 高顺德;牟晶晶;宋晓光;刘欣;;折臂式随车起重机力矩限制器算法研究与实现[J];建筑机械;2012年15期

9 吕鲲;袁扬;;基于ADAMS的六杆机构运动学及动力学仿真分析[J];河南理工大学学报(自然科学版);2012年05期

10 刘宝波;张凯;贾楠;;折臂式随车起重运输车稳定性分析[J];机械科学与技术;2012年12期

  本文关键词：折臂式随车起重机工作机构优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：367607