本文關(guān)鍵詞：正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：鑒于大型工程機(jī)械在生產(chǎn)實(shí)際中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,本文以一種12桿3自由度大型正鏟液壓挖掘機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)。為該機(jī)構(gòu)的深入研究提供了理論依據(jù)。首先,利用制圖軟件對(duì)正鏟液壓挖掘機(jī)進(jìn)行建模,基于D-H法對(duì)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析得到其主要工作參數(shù)。然后將建立好的三維模型導(dǎo)入ADAMS軟件中,為其添加合適的約束以及對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)后對(duì)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,得到其主要工作參數(shù)及挖掘區(qū)域包絡(luò)圖。將仿真值與理論分析值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了理論分析的正確性。然后,以工作裝置的鉸點(diǎn)位置參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以斗桿以及鏟斗液壓缸單獨(dú)挖掘所需提供驅(qū)動(dòng)力為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),再添加適當(dāng)?shù)募s束函數(shù)后,基于MATLAB遺傳算法工具箱對(duì)正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)幾代遺傳之后,得到優(yōu)化后的設(shè)計(jì)變量。最后,根據(jù)優(yōu)化后的鉸點(diǎn)位置參數(shù)利用三維軟件對(duì)正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行三維建模,再基于ADAMS仿真分析軟件對(duì)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得到工作裝置優(yōu)化后的挖掘區(qū)域包絡(luò)圖以及它的主要工作參數(shù)�；贛ATLAB分析軟件對(duì)斗桿單獨(dú)挖掘工況以及鏟斗單獨(dú)挖掘工況液壓缸所需提供驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行仿真分析,分析對(duì)比圖形和數(shù)據(jù)可以得到優(yōu)化后的液壓缸所需提供驅(qū)動(dòng)力減小,挖掘機(jī)工作裝置優(yōu)化后的性能得到了很好的提高。
【關(guān)鍵詞】：正鏟液壓挖掘機(jī) 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 遺傳算法 優(yōu)化設(shè)計(jì) 仿真驗(yàn)證
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU621
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)發(fā)展?fàn)顩r9-14
• 1.2.1 液壓挖掘機(jī)的發(fā)展歷程9-10
• 1.2.2 國(guó)外液壓挖掘機(jī)發(fā)展?fàn)顩r10
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)發(fā)展?fàn)顩r10-12
• 1.2.4 正鏟液壓挖掘機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r12-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)工作裝置研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國(guó)外液壓挖掘機(jī)工作裝置研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)工作裝置研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 挖掘機(jī)工作裝置三維模型的建立及基于D-H法的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 基于SOLIDWORKS的挖掘機(jī)三維模型的建立18-23
• 2.2.1 SOLIDWORKS軟件簡(jiǎn)介18-19
• 2.2.2 工作裝置零件三維模型的建立19-22
• 2.2.3 工作裝置裝配模型的建立22-23
• 2.3 基于D-H法的運(yùn)動(dòng)學(xué)求解23-27
• 2.3.1 基于D-H法的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模23-25
• 2.3.2 主要工作尺寸求解25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于ADAMS的挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真28-38
• 3.1 液壓挖掘機(jī)工作裝置虛擬樣機(jī)的建立28-33
• 3.1.1 基于ADAMS建立工作裝置虛擬樣機(jī)模型28-31
• 3.1.2 工作裝置添加約束與驅(qū)動(dòng)31-33
• 3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真在ADAMS中的實(shí)現(xiàn)步驟33-34
• 3.3 虛擬樣機(jī)模型運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 液壓挖掘機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)38-56
• 4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述38-41
• 4.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念38
• 4.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟38-41
• 4.2 挖掘機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則41-42
• 4.3 工作裝置的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立42-48
• 4.3.1 目標(biāo)函數(shù)的建立42-46
• 4.3.2 確定設(shè)計(jì)變量46
• 4.3.3 確定約束條件46-48
• 4.4 優(yōu)化方法的分類(lèi)和選擇48-51
• 4.4.1 優(yōu)化方法分類(lèi)48-49
• 4.4.2 優(yōu)化方法的選擇49-51
• 4.5 基于遺傳算法工具箱的工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-56
• 第五章 優(yōu)化后挖掘機(jī)工作裝置性能對(duì)比56-62
• 5.1 引言56
• 5.2 優(yōu)化后的挖掘機(jī)三維模型56
• 5.3 優(yōu)化后基于ADAMS的工作空間分析56-58
• 5.4 優(yōu)化前后挖掘機(jī)工作裝置性能對(duì)比58-60
• 5.4.1 斗桿單獨(dú)挖掘工況性能對(duì)比58-59
• 5.4.2 鏟斗單獨(dú)挖掘工況性能對(duì)比59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 第六章 全文總結(jié)及展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 工作展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 發(fā)表論文和參加科研情況68-70
• 致謝70

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本文編號(hào)：851502