多功能车随车起重机的设计与研究

摘要

市政多功能车作为一种大型的工程机械设备，如今被广泛应用于市政园林建设中，属于一种新兴的工程技术类产业，拥有十分广阔的发展前景。虽然目前国内在多功能车的概念设计和制造上取得了一定的成绩，但是其与国外同类型的市政多功能车产品仍有一定的差距。
　　本文基于“模块式城镇道路维护多功能工程车”这一课题，设计研究了一种随车起重机来实现多功能车的重物起运功能。
　　本文从多功能车随车起重机的功能要求出发，确定了随车起重机的主要技术参数。采用极限状态法对随车起重机进行结构设计计算与分析。根据液压缸的载荷力和载荷力矩确定液压缸的各个元件。运用标准齐次坐标变化法建立了该随车起重机的运动学方程，并分析了随车起重机末端相对于基础坐标系的位置、姿态和速度关系。运用矢量积分法求解了随车起重机的雅克比矩阵，分别用速度递推公式和雅克比矩阵分析末端相对于基坐标系的速度和角速度。
　　本文运用有限元分析软件 ANSYS对随车起重机各个起重臂进行了应力和应变分析，通过对极限工况下的起重臂进行应力应变分析，验证了起重臂的刚度和强度是满足要求的。
　　本文通过ADAMS软件对随车起重机进行动力学仿真，得出了仿真过程中随车起重机各变幅油缸的位移、速度和加速度变化关系曲线。依据随车起重机的稳定性测试标准要求，对多功能车在随车起重机作业时的各种工况的稳定性进行了仿真和分析，得出了各工况下多功能车抗倾覆稳定性的特点和稳定性系数。
　　本文利用ADAMS软件对随车起重机的变幅机构进行优化分析设计，以参数化分析功能对其进行设计研究、综合试验设计和优化分析，在较大范围内综合考量了各个变量对液压油缸的受力影响，获得了最佳的结构设计参数，减少了变幅机构的受力，提高了随车起重机的整体性能。

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第1章 绪 论

1.1 随车起重机的简介与分类

1.2 随车起重机国内外研究现状与发展趋势

1.3 课题的学术背景和科学意义

1.4 课题的主要研究内容和方法

第2章 随车起重机的总体设计及分析

2.1 随车起重机工作原理及功能分析

2.2 随车起重机的主要技术参数设计

2.3 随车起重机结构设计计算与分析

2.4 随车起重机液压设计计算

2.5 随车起重机的位姿及其轨迹分析

2.6 随车起重机运动学分析

2.7 本章小结

第3章 基于ANSYS的随车起重机有限元分析

3.1 UG和ANSYS软件简介

3.2 随车起重机有限元分析

3.3 本章小结

第4章 基于ADAMS的随车起重机抗倾覆稳定性仿真与分析

4.1 ADAMS软件简介

4.2 随车起重机运动学仿真分析

4.3 随车起重机抗倾覆稳定性仿真与分析

4.4 本章小结

第5章 随车起重机变幅机构的仿真优化分析

5.1 ADAMS仿真优化分析简介

5.2 变幅机构仿真优化分析模型的建立

5.3 变幅机构优化计算与分析

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢