路面铣刨机铣刨系统分析与优化设计

摘要

现代路面养护方式中,经济性较好的作业方式就是先使用路面铣刨机铣削已损坏的路面,然后再铺设新的面层,因此路面铣刨机已成为现代路面养护机械的主要机种之一。铣刨机作为现代路面养护机械不可或缺的一部分,随着我国公路建设的快速发展其市场需求量也逐渐增大。然而,国内铣刨机的生产较晚,主要通过引进和参考国外铣刨机先进技术,由于缺乏自主的试验和研究体系,特别是对铣刨机铣刨机理的研究不够,导致与国外产品仍存在较大的差距。为了降低铣刨机的生产成本,改善其作业性能,提高市场竞争力,对铣刨系统的研究有着重要的理论和现实意义。
　　本文以国产某型号1m铣刨机为研究对象,对其铣刨系统进行了研究。主要研究内容包括:单把铣刀的受力分析;铣刨鼓整机的受力分析;通过 MATLAB软件对铣刨鼓力学模型的仿真,研究了铣刨鼓几何参数和作业参数对铣刨鼓阻力矩的影响;通过对铣刀三维实体建模和 ANSYS有限元分析,研究了铣刀作业过程中应力分布,为铣刀的受力分析和结构优化提供了理论依据。
　　论文利用液压仿真软件AMESim建立了铣刨机铣刨液压系统模型,在验证模型正确后,对铣刨液压系统载荷的波动进行了仿真,并提出了合理选用蓄能器可有效吸收铣刨液压系统的压力波动。
　　最后,论文针对铣刨鼓载荷波动及铣削比能耗问题,建立了铣刨鼓多目标优化设计的数学模型。通过优化使铣刨鼓的载荷波动明显降低,且铣削比能耗也明显降低,提高了铣刀的使用寿命及铣刨机的工作性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1论文研究的背景及其意义

1.2铣刨机概述及国内外发展状况

1.3铣刨鼓概述及国内外研究状况

1.4本文的主要研究内容

第二章 铣刨过程中单把铣刀力学分析

2.1铣刨刀具的运动分析

2.2铣刨厚度的影响因素

2.3单把铣刀的受力分析

2.4基于ANSYS铣刀的有限元分析

2.5本章小结

第三章 铣刨过程中铣刨鼓力学分析与仿真

3.1铣刨鼓的受力分析

3.2力学模型的校验

3.3试验方案及仪器

3.4力学模型仿真与试验分析

3.5本章小结

第四章 外载荷对铣刨液压系统影响的研究

4.1铣刨液压系统压力冲击的原因和影响

4.2铣刨液压系统模型的建立

4.3蓄能器对铣刨液压系统压力波动的影响

4.4本章小结

第五章 铣刨鼓参数多目标优化设计

5.1优化模型

5.2优化设计

5.3优化与结果分析

5.4本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间获得的研究成果

致谢