简论高空作业基于相似论述高空作业车变幅机构设计

论文导读：计算的结果进行比较,验证了剖析法推导的受力公式的正确性。在掌握了两种典型变幅机构运动及受力特性的基础上,将基于相似论述的相似优化设计办法应用到变幅机构设计中,,推导了变幅机构的相似准则及各参量的相似比。建立了折叠臂变幅机构和主臂变幅机构相似优化设计数学模型,从变幅油缸所受最大力最小和油压波动值最小为目标函
摘要：高空作业车在各个领域运用需求的急剧增多对产品更新换代的速度提出了挑战。国外企业已具备生产系列化高空作业车产品的能力,其技术先进,安全可靠,能够适应市场需求,然而国内企业产品设计水平较国外企业有较大差距,尤其对于超高型混合臂式高空作业车的设计,多数企业还处于模仿、试制阶段,缺乏新办法和新设计论述的引入。变幅机构是转变高空作业车臂架幅度,使工作平台能够到达指定高度的工作机构,其设计在整机设计中占有重要地位,快速完成变幅机构案例设计可从有效缩短整机案例设计的时间,加速产品更新换代的速度。传统的变幅机构设计办法是将类比法、作图法和剖析计算法相结合,但由于高空作业车计算工况复杂使得案例设计阶段计算量较大,采取传统设计办法要得到合理的变幅机构对比耗时费力。课题从百米级混合臂式高空作业车为探讨对象,将基于相似论述的设计办法引入到变幅机构设计中,使用已有成熟可靠的产品数据库,快速完成新变幅机构设计。本论文对两种典型的变幅机构进行了模型简化并推导了变幅油缸及各铰点的受力公式。探讨了各杆件长度及铰点位置的变化对变幅油缸所受最大力的影响。建立了混合臂式高空作业车上部结构的ADAMS模型并对其进行仿真分析,将仿真分析的结果与剖析法计算的结果进行比较,验证了剖析法推导的受力公式的正确性。在掌握了两种典型变幅机构运动及受力特性的基础上,将基于相似论述的相似优化设计办法应用到变幅机构设计中,,推导了变幅机构的相似准则及各参量的相似比。建立了折叠臂变幅机构和主臂变幅机构相似优化设计数学模型,从变幅油缸所受最大力最小和油压波动值最小为目标函数,相似元中几何尺寸相似比为设计变量,同时考虑相似约束条件和机构性能约束条件,应用遗传算法工具箱进行求解,完成了新变幅机构设计。以动力学相似和运动学相似两方面临变幅机构相似性进行验证,证明相似优化设计办法的可行性。将相似优化模型与缩尺模型进行比较,说明了相似优化设计优于缩尺设计。本论文采取的相似优化设计办法,对其它具有相同变幅机构形式的工程机械产品的设计同样具有一定的参考价值。关键词：高空作业车论文变幅机构论文相似论述论文相似优化设计论文
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Abstract5-9
1 绪论9-17

1.1 高空作业车概述9-10

1.2 变幅机构概述10-12

1.2.1 变幅机构的形式10-11

1.2.2 变幅机构铰点布置探讨近况11-12

1.3 相似论述概述12-15

1.3.1 相似论述分析办法及特征12-13

1.3.2 相似论述探讨近况及进展走势13-15

1.4 课题探讨作用及内容15-17

2 高空作业车变幅机构力学分析17-35

2.1 高空作业车结构形式17-18

2.2 折叠臂变幅机构力学分析18-21

2.3 主臂变幅机构力学分析21-22

2.3.1 主臂变幅机构运动分析21-22

2.3.2 主臂变幅机构受力分析22

2.4 算例分析22-31

2.4.1 折叠臂变幅机构受力数值分析24-25

2.4.2 折叠臂变幅机构敏感度分析25-28

2.4.3 主臂变幅机构受力数值分析28-29

2.4.4 主臂变幅机构敏感度分析29-31

2.5 仿真计算31-34

2.5.1 ADAMS模型建立31-32

2.5.2 添加模型约束32

2.5.3 仿真历程分析32-33

2.5.4 比较分析33-34

2.6 本章小结34-35

3 高空作业车折叠臂变幅机构相似优化设计35-51

3.1 变幅机构相似优化设计原理35-37

3.2 变幅机构相似准则导出及相似比确定37-39

3.3 折叠臂变幅机构相似优化设计数学模型的建立39-42

3.1 折叠臂变幅机构相似优化口标函数39-40

3.2 折叠臂变幅机构相似元构造40

3.3 折叠臂变幅机构相似优化设计变量40-41

3.4 折叠臂变幅机构相似优化约束条件41-42

3.4 优化算法42-44

3.4.1 优化算法的选取42

3.4.2 遗传算法极为工具箱介绍42-44

3.5 算例分析44-50

3.5.1 相似优化设计结果44-46

3.5.2 相似性分析及验证46-48

3.5.3 缩尺模型的建立48-49

3论文导读：
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5.4 比较分析49-50

3.6 本章小结50-51

4 高空作业车主臂变幅机构相似优化设计51-58

4.1 主臂变幅机构相似优化设计数学模型的建立51-53

4.

1.1 主臂变幅机构相似优化目标函数51

4.

1.2 主臂变幅机构相似元构造51-52

4.

1.3 主臂变幅机构相似优化设计变量52

4.

1.4 主臀变幅机构相似优化约束条件52-53

4.2 主臂变幅机构算例分析53-57
4.

2.1 相似优化设计结果53-55

4.

2.2 相似性分析及验证55-56

4.

2.3 比较分析56-57

4.3 本章小结57-58
结论58-60
参考文献60-64
攻读硕士学位期间发表学术论文状况64-65
致谢65-66