基于虚拟样机的装载机反转六杆工作机构设计.pdf

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1、基于虚拟样机的装载机反转六杆工作机构设计口吉善松口白海口范永臻西南林业大学机械与交通学院昆明650224摘要：利用Pr0，E对装载机反转六杆工作机构进行三维数字化建模、仿真，并将Pro／E中的三维实体模型导入ADAMS中，应用ADAMS／View模块提供OPTDES—SQP优化算法，以动臂举升时转斗平动性为优化目标函数，对装载机的工作机构进行优化设计，获得了符合要求的机构优化设计参数。虚拟样机技术提升了轮式装载机开发效率，提高了装载机工作机构设计水平和工作性能关键词：装载机虚拟样机仿真优化中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1000—4998f2015109—003

2、5—05装载机作为一种重要的工程机械．在国家基础设可靠性和经济性等方面的要求。解决当下轮式装载机施建设中发挥着巨大作用，中国的装载机起步于1966传统开发模式存在的开发周期长、过程繁杂、开发成本年，在过去的40多年里，总体上呈递增趋势。目前我国过高、性能测试困难等问题，缩短产品开发时间、提升装载机行业已经出现了以广西柳212机械股份有限公产品质量、减小成本以及对市场的变化能迅速作出反司、徐州32程机械股份有限公司的ZL50G为代表_l-3的应已成为企业所追求的目标。企业产品更新速度快．性第三代产品。能可靠，价格合理，该企业产品就会被广大用户所喜装载机5]2作机构是执行完成各种

3、作业的关键部欢。近年来，虚拟样机技术的定义在各种行业的文献件，装载机的使用性能、安全系数、工作可靠性及经济中出现_5l，它是一种全新的机械设计方法。笔者以轮式性都取决于其工作机构的设计水平。传统设计工作机装载机工作机构为研究对象，基于虚拟样机技术，通过构的方法已无法满足对装载机提出更高的使用性能、对工作机构建模、仿真、优化设计．及多角度的考量。最终确定符合要求的可行机构方案。收稿日期：2015年3月围的间隙值基本上都能够满足设计要求。然而，考虑车和CAE系统相结合的计算机辅助公差设计与分析技门受重力影响后，测量结果不能满足要求。术，是解决相关问题的一种有效手段。参考文献3总结

4、[1]刘壮．基于VisVSA技术的汽车装配公差分析[J]．材料工虽然理想状态下的车门与侧围间隙值基本上都能艺设备，2011(1)：57—61．满足设计要求，但在车门自身重力和外加载荷的作用[2]陈国华．基于有限元的汽车车门静态强度刚度计算与分下，前门结构发生变形，之前设定的尺寸公差已不再满析[J]．机械制造与自动化，2006，35(6)：21—24．足设计要求。因此，在设计阶段将车门结构受力变形量『3]刘彦军．基于VisVSA软件的汽车车门结构公差设计研考虑到公差设计分配当中是十分有必要的．在测量过究『D]．长春：吉林大学，2011．程中要保证采集数据的真实性，一定要在实际工

5、况下[4]李红艳，王翠，刚宪约．轿车车门的有限元分析[J]．机电进行测量。工程技术。2007，34(12)：22—24．在对车门刚度的研究方面．一般是采用实验载荷[5]刘壮．基于VisVSA技术的汽车装配公差分析[J]．汽车技来进行分析。由于周期、成本和样品等问题，其得到的术，2011(1)：57—61．车门内Pt-板刚度实验和分析结果与实际装配条件下的『6]CharlesLiu．VariationSimulationforDeformableSheetMetal车门刚度薄弱位置存在一定的偏差。在尽量将车门刚AssembliesUsingFiniteElementMethod

6、s[J]．Journalof度控制在合理范围内的同时．车门变形后的尺寸公差ManufacturingScienceandEngineering，1997，119(8)．未必能够满足设计、功能和安全性要求。而采用CAD(编辑禾禾)机械制造53卷第613期2015／93工作机构的优化3．1建立设计变量在ADAMS中将A、B、C、D、E、F、G、H、J9个点的坐标值一次参数化，生成DV_1至DV_l8共计18个变量，并设定每个设计变量的取值范围为+10mm。3．2建-,Or目标函数目标函数是用来设计优化的函数，是设计所追求目标的函数表达式。目标函数有单目标函数和多目标函数之分，并利

7、用菜单BUILD选项中的MEASU—RE，建立测量函数FUNCTIONMEA_11，测量的表达—式为：IF(time-3：0，(ABS(AZ(MARKER一62))-45d)2，0．5(1+SIGN(1，7一time))(ABS(AZ(MARKER_62))-45d)籼2)3．3建-,Or工作性能约束1)对传动角的约束。(1)10。<连杆与摇臂之间的传动角(EHF)<170。；(2)10。<摇臂与转斗液压缸之间的传动角(CDE)<170。；(3)10。<连杆与转斗之间的传动角(H)<170。。传动角约束