ZL25装载机工作装置的优化设计

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1056  论文字数:23503.页数:44

摘要
 装载机是一种用途较广的施工机械，广泛应用与建筑、交通、水电、矿山及国防工程中，对加快工程建设、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本等都发挥着重要的作用。
 工作装载是实现铲掘、装卸物料的连杆机构，是装载机的关键部件之一，其设计水平的高低直接影响到工作装置性能的好坏，进而影响整机的性能如工作效率、作业质量和经济性指标等。机构优化设计以最优化方法和计算机程序设计为基础，是解决复杂设计问题的有效工具之一。在产品的设计阶段，对装载机工作装置进行运动仿真，可以以检验工作装置作业过程的合理性与正确性、工作装置各构件之间是否发生碰撞与干涉；通过仿真图还可以直观地分析、优选整体设计方案，使新产品的结构和性能更趋完善。因此，进行六连杆机构的优化设计及运动仿享产合理设计装载机工作装置具有重要作用。
六连杆机构的优化设计和整机性能参数的优化设计将生产深刻的指导意义。
关键词：装载机 六连杆机构 优化设计 运动仿真

Abstract
    Loader is a kind of construction machinery widely used in many fields such as architecture, traffic, water and electricity, mine, national defense and so on. It plays an important role in accelerating the speed of engineering construction, lightening the labor intensity, improving the engineering quality and reducing the engineering costs.
    The operating mechanism, a six-bar linkage that can accomplish to shovel and load and unload materials, is the key part of loader. The design level can directly affect the functions of the operating mechanism. Furthermore, the performance of the loader such as the efficiency, working quality and the economic target can be influenced indirectly. Based on the optimization methods and the computer program design, mechanism optimization design is an effective method to solve the complex design problem. During the period of product design, the motion simulation of the operating mechanism can examine the working rationality, validity, and the collision and interference among the components of the operating mechanism. Furthermore, the optimal selection of the whole design can be carried out through analyzing the motion simulation figures. Then, the construction and function of the product can be more perfect. Therefore, the optimization design and motion simulation of loader linkage have become the important contents of loader design.
Keywords: loader;six-bar linkage; optimization; design; motion simulation

目录
中文摘要 i
英文摘要 ii
目录 iii
第一章     绪论 - 1 -
1.1  引言 - 1 -
1.2  装载机工作装置设计方法 - 1 -
1.2.2  解析法 - 2 -
1.2.3  优化设计法 - 2 -
1.2.4  CAD法 - 3 -
1.3  课题的提出及主要研究内容 - 4 -
第二章     装载机工作装置优化设计基础 - 6 -
2.1  机构优化设计 - 6 -
2.1.1  机构优化设计的定义 - 6 -
2.1.2  机构优化设计问题的一般步骤 - 6 -
2.1.3  数学模型的建立 - 6 -
2.2  工作装置常用优化算法 - 8 -
2.3  黄金分割法 - 8 -
2.4  复合形法 - 9 -
2.4.1  复合形法的基本原理 - 10 -
2.4.2  初始复合形的构成 - 10 -
2.4.3  复合形法的寻优规则和程序计算框图 - 11 -
2.5  本章小结 - 13 -
第三章     六连杆机构运动学分析及基本关系式的建立 - 14 -
3.1  装载机六连杆机构运动学分析 - 14 -
3.1.1  基本定义 - 15 -
3.1.2  六连杆机构工作装置分析模型 - 16 -
3.1.3  装载机工作装置的设计要求 - 18 -
3.2  运动分析及基本关系式的建立 - 20 -
3.2.1  机构运动分析的目的 - 20 -
3.2.2  六连杆机构基本关系式的建立 - 21 -
3.3  本章小结 - 22 -
第四章     装载机工作装置六连杆机构优化设计 - 23 -
4.1  工作装置性能评价指标 - 23 -
4.1.1  性能评价指标 - 23 -
4.2  极限作业工况的优化确定 - 24 -
4.2.1  极限收斗作业工况的优化确定 - 24 -
4.2.2  极限卸料作业工况的优化确定 - 25 -
4.3  优化设计的主要内容 - 26 -
4.3.1  设计变量 - 26 -
4.3.2  目标函数 - 27 -
4.3.3  约束条件 - 27 -
4.3.4  数学模型框图设计 - 28 -
4.3.5  优化方法的选择 - 29 -
4.3.6  实例计算与数据分析 - 29 -
4.4  本章小结 - 31 -
第五章     六连杆机构的Pro/E动画仿真 - 32 -
第六章     总结与展望 - 35 -
6.1  总结 - 35 -
6.2  展望 - 35 -
参考文献 - 36 -
致谢 

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