新型重力式液壓破碎錘的建模、仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、學(xué)校代碼：10856中I冬丨分nTH137；7,號：M060112134碩士學(xué)位論文Master、Thesis新型重力式液壓破碎錘的建模、論文題目仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)車輛工程專業(yè)孔德飛作者姓名楊國平指導(dǎo)教師完成曰期2014年12月中圖分類號：TH137.7學(xué)校代碼；10856學(xué)號：M060112134上海工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文新型重力式液壓破碎錘的建模、仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)作者姓名：孔德飛指導(dǎo)教師：楊國平專業(yè)：車輛工程學(xué)院：汽車工程學(xué)院申請學(xué)位：工學(xué)碩士完成時(shí)間：2014年12月評閱人：張建武教授邢彥鋒副教授答辯委員會(huì)主席：張違武教授_____________1￡員：喻凡教授王巖松教

2、授^邢彥鋒副教授趙曉昱副教授UniversityCode：10856StudentID:M060112134MODELINGSIMULATIONANDOPTIMIZATIONDESIGNOFNEWGRAVITYHYDRAULICHAMMERCandidate:DefeiKongSupervisor:GuopingYangMajor:VehicleEngineeringAutomotiveEngineeringCollegeShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014上海工程技術(shù)大學(xué)

3、學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所遞交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)=學(xué)位論文作者簽名：如鏡、％曰期：2^丨r年1月丨j曰上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海工程技術(shù)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編

4、入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在_年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密Isi/(請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“v”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名曰期：丨&年$月G曰曰期：Xc>丨巧I月0曰新型重力式液壓破碎錘的建模、仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要液壓破碎錘是一種重要的工程破碎設(shè)備，安裝在特種車輛上使用，廣泛應(yīng)用于各種工程破碎施工現(xiàn)場。隨著社會(huì)的發(fā)展，對于液壓破碎錘性能的要求也越來越高。為了克服現(xiàn)有破碎錘存在的不足，適應(yīng)市場的需要，本文設(shè)計(jì)了一種新型重力式液壓破碎錘并且對其進(jìn)行了研究，填補(bǔ)了國內(nèi)超大沖擊能破碎錘研究領(lǐng)域的空白。新型重力式

5、液壓破碎錘具有沖擊能大、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、生產(chǎn)成本低、使用和維修方便等特點(diǎn)，本文針對該破碎錘做了以下研究工作：文中闡述了新型重力式液壓破碎錘的工作原理以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并詳細(xì)分析了新型重力式液壓破碎錘的落錘式的沖擊活塞以及滑輪組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。繪制了新型重力式液壓破碎錘的結(jié)構(gòu)圖，對新型重力式液壓破碎錘的主要組成部分以及各個(gè)零部件進(jìn)行了尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。新型重力式液壓破碎錘輸出沖擊能由液壓缸的活塞行程來控制，介紹了數(shù)字式液壓缸在新型重力式液壓破碎錘的活塞行程控制方面的應(yīng)用并建立了新型重力式液壓破碎錘液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)新型重力式液壓破碎錘的尺寸和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用三維建模軟件C

6、ATIA對所有零部件進(jìn)行了三維實(shí)體建模。對零部件進(jìn)行了虛擬裝配并對裝配體做了空間干涉分析。根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)原則對新型重力式液壓破碎錘的關(guān)鍵部件沖擊活塞和釬桿進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，改變了沖擊活塞及釬桿的結(jié)構(gòu)以利于提高其可靠性與使用壽命，使新型重力式液壓破碎錘能夠更加平穩(wěn)有效的工作。結(jié)合多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及碰撞力學(xué)的理論分析，為新型重力式液壓破碎錘的仿真工作提供理論基礎(chǔ)。將在CATIA中裝配的新型重力式液壓破碎錘三維實(shí)體模型導(dǎo)入ADAMS中，建立新型重力式液壓破碎錘的虛擬樣機(jī)模型。對新型重力式液壓破碎錘的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，為進(jìn)行虛擬樣機(jī)分析提供參數(shù)依

7、據(jù)。對虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)分析，得到了新型重力式液壓破碎錘在一般工況和最大沖擊能工況時(shí)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，為關(guān)鍵部件的有限元分析做了準(zhǔn)備。對有限元法的基本理論進(jìn)行了闡述，為新型重力式液壓破碎錘關(guān)鍵部件的有限元I分析提供了理論基礎(chǔ)。將釬桿和沖擊活塞的三維實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS中生成有限元模型，定義相關(guān)參數(shù)后對有限元模型施加載荷，進(jìn)行有限元分析。得到了關(guān)鍵部件在最大沖擊能工況下應(yīng)力應(yīng)變分布情況。根據(jù)有限元分析的結(jié)果，對釬桿進(jìn)行了基于參數(shù)化設(shè)計(jì)語言APDL的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了釬桿的最佳設(shè)計(jì)尺寸。實(shí)現(xiàn)了減輕釬桿重量，降