基于最小特性值的破碎机机构参数Matlab优化设计.pdf

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1、机械设计与制造第1期4MachineryDesign&Manufacture2012年1月文章编号：lOOl一3997(2012)01一OOO4—03基于最小特性值的破碎机机构参数Matlab优化设计木黄大明蒋顺梅杨春兰(’广西大学机械工程学院，南宁530004)(上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州545007)OptimaIdesignformechanismparametersofcrusherbasedonminimumeigenvaluebymatlabHUANGDa—ming，JIANGSh

2、un—mei．YANGChun—lan(CollegeofMechanicalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)(2SAIC—GMWulingAutomobileCo．，Ltd．，Liuzhou545007，China)【摘要】破碎机机构尺寸参数的设计是决定产品性能优劣的关键。选择了量大面广的PE600~900鄂式破碎机产品为研究对象，通过建立以动颚行程特性值最小为目标函数的优化数学模型，利用Mat—lab优化工具箱中的序列二次规划(S

3、QP)算法，采用直接调用fmincon函数的方式，实现有约束条件下的破碎机机构尺寸参数优化问题的求解。对研究对象的优化结果显示，破碎机排料口处行程特性值为2．47，减小21．84％。其中，垂直行程由56．80mm减少到55．24mm，水平行程由17．99mm增大到22．36mm。机构的运动特性得到改善。既能够有效减轻齿板磨损，又可以显著提高破碎比及生产能力。计算结果表明，产品的生产能力由原来的49．59m3／h提高到55．04m3／h，提高了18．11％，且传动角依然满足45。≤^y≤55。的要求。此

4、外，优化后的偏心距为18．5mm，略有减小，既不影响破碎物料必要的水平行程，使物料得以充分破碎，又降低了工作时作用在曲柄销轴上的阻力矩，减少功率的消耗，达到节能降耗的目的。因此，该优化达到产品产能大、效率高、寿命长、能耗低、品质好的预期目标。关键词：最小特征值；破碎机；机构参数；优化设计[A~tract]Thedesignofthecrushermechanismparametersisthekeytodeterminingproductquality．ThisPnperchoosesthePE600

5、x900awcrusherusedextensivelyinthewidespreadproductionfieldastheresearchobject，byestablishingaoptim&ationmathematicalmodeZwiththeminimumtravelingeigenvalueofmovingjaw砸theobjectivefunction，makinguseofthesequentialquadraticprogramming(SQP)algo—rithmofMATLA

6、BoptimaltoolboxandadoptingthewaydirectcalZ疗nc0function．theoptimalsolutionofthecru~hermechanismparameterscouldbefoundunderconstraintcondition．Theresuhofoptimizationshowsthattheoutputtravelingeigenvdueofcrusheris2．47andreducedby21．84％．Thereinto．thevertica

7、ltravelisreducedfrom56．80mmto55．24mm，thehorizontaltravelisincreasedfrom17．99mmto22．36mm．Thereforethekinematiccharacteristicsofthemechanismareobviouslyimprovedinreducingweal"oftoothplateefectivelyaswellasimprovingcrushingratioandproductioncapacitysignifi

8、cantly．Thecalculationresultsshowthatnotonlytheproductioncapacityisraisedfrom49．59m3／hto55．04m3／hincreasedbyl8．11％butalsothetransmissionan#ecouldmeettherequirementsrangingfrom45。to55。．Furthermooptimalcrankoffsetis18．5mm，whichreduc