基于ZL50装载机反转六杆机构优化分析与设计

摘要

ZL50装载机采用的反转六杆机构在各种装载机工作机构中有着广泛应用。但是传统设计不能很好地控制工作机构的总体性能。为了提高工作机构的总体性能，论文基于ZL50反转六杆机构提出优化分析和设计，并对改进后的构件进行受力分析和强度校核。
　　论文首先对装载机的工作机构和机构的工作性能要求进行介绍，然后分析了原始ZL50装载机工作机构设计的不足。论文选用机构的平动性、举升机构的传力比和转斗机构的传力比作为优化目标。通过对装载机工作时间的离散化，建立了反转六杆机构在一个工作周期内的运动数学模型。通过模糊理论为目标函数建立隶属函数，采用非线性SQP算法完成优化分析，并取得满意结果。
　　论文对优化后各个变量、机构尺寸变化和优化目标做了分析。分别对机构中的铲斗、拉杆、摇臂和动臂做了受力分析，并对它们进行强度校核。通过虚拟样机及有限元技术完成了对计算结果的验证。通过此论文也提供了一种有效的多杆机构优化分析和设计方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 装载机介绍及发展状况

1．2 装载机发展趋势

1．3 装载机机构设计方法介绍

1．4 国内外研究现状

1．5 论文研究内容

1．6 本文结构

1．7 本章小结

第二章 ZL50装载机工作机构分析与设计要求

2．1 反转六杆工作机构介绍

2．2 装载机典型工况

2．3 装载机工作机构主要性能参数

2．4 装载机工作装置设计要求

2．5 反转六杆机构需要改进之处

2．6 反转六杆机构性能提升途径

2．7 本章小结

第三章 装载机工作机构优化设计

3．1 反转六杆机构数学建模

3．2 确定优化设计变量

3．3 建立优化目标函数

3．4 添加优化约束函数

3．5 优化算法及优化结果

3．6 优化后优化变量分析

3．7 优化后构件尺寸和角度分析

3．8 优化后平动性分析

3．9 优化后举升机构传力比分析

3．10 优化后转斗机构传力比分析

3．11 本章小结

第四章 优化后机构强度分析

4．1 机构受力分析

4．2 构件强度校核

4．3 机构的有限元求解

4．4 分析结果比较

4．5 构件的改进设计

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献