基于ADAMS的汽车起重机关键部件的动力学仿真及优化

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1、分类号：密级：UDC：编号：201331204018河北工业大学硕士学位论文基于ADAMS的汽车起重机关键部件的动力学仿真及优化论文作者：段晓炳学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程指导教师：李欣业职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringDYNAMICSIMULATIONANDOPTIMIZATIONOFTHEKEYCOMPONE

2、NTSOFAUTOMOBILECRANEBASEDONADAMSbyDuanXiaobingSupervisor:Prof.LiXinyeMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：

3、关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要汽车起重机在起吊重物的过程中，当吊重突然脱落时，起重机伸缩臂因受到冲击载荷产生剧烈振动，严重影响其安全性及使用寿

4、命。变幅机构是汽车起重机重要组成部分，设计的是否合理决定着起重机的性能。因此，对汽车起重机伸缩臂和变幅机构进行研究，具有重要的实际意义和较高的应用价值。本文基于虚拟样机技术，对汽车起重机伸缩臂进行动力学仿真分析，同时对变幅机构铰点位置进行优化设计，所得结果对汽车起重机在稳定性和可靠性方面进行改进设计具有一定的参考价值。论文的具体内容如下：首先，运用SolidWorks软件对伸缩臂和滑块进行建模，同时对汽车起重机上其他的部件进行简化建模，通过装配得到研究所需的臂架模型和整机模型。其次，借助ANSYS

5、软件对汽车起重机的单节臂和整个臂架网格划分，并对第五节臂和整个臂架进行模态分析，分别得出前八阶固有频率和相对应的振型，为臂架避免产生共振提供数据支持。然后，在ADAMS中建立臂架刚-柔耦合的模型，选取转台静止和回转的两种工况对臂架刚-柔耦合的模型进行突然卸载仿真分析，得出臂头在竖直和水平方向上的位移曲线、加速度曲线和臂架应力云图。研究结果表明：臂架在转台静止情况下发生突然卸载，臂头在水平方向的振幅比竖直方向大，证明汽车起重机在水平方向上稳定性较差；臂架在转台回转过程中产生突然卸载，与转台静止情况下

6、相比，臂架产生的应力变大，臂头在竖直方向上的加速度变小，在水平方向上加速度变大。最后，利用ADAMS软件对汽车起重机变幅机构进行参数化建模，以汽车起重机伸缩臂最大仰角和起升高度作为约束条件，以油缸在变幅过程中的最大作用力作为目标函数，对变幅机构三铰点位置进行优化设计，结果使得变幅机构铰点位置更加合理，油缸在变幅过程中最大作用力减小4.17%。关键字：汽车起重机，柔性臂架，动力学分析，变幅机构，优化设计IABSTRACTWhenthetruckcraneworks,whileliftingheavy

7、suddenly,thetelescopicboomwillbesubjectedtoseverevibrationbyimpactload,whichseriouslyaffectsthesafetyandservicelifeofthetruckcrane.Theamplitudevariationmechanismisanimportantpartofthetruckcrane.Thedesignoftheamplitudevariationmechanismdeterminestheper

8、formanceofthetruckcrane.Therefore,itisofgreatpracticalsignificanceandhighapplicationvaluetostudythetelescopicboomandtheamplitudevariationmechanism.Inthispaper,thedynamicanalysisofthetelescopicboomiscarriedout,andthepositionofthepin-connectedjo