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毕业设计-装载机举升机构优化设计，共46页，21011字
摘要
装载机是一种用途较广的铲运、施工机械。广泛应用于建筑、公路、铁路、水电、港口、矿山、林业、国防等工程中，对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本都发挥着重要的作用。其工作装置是组成装载机的关键部件之一，设计水平直接影响工作装置性能的好坏，影响整机的工作效率与经济性。本文研究的目的就是建立一个装载机工作装置的优化设计数学模型，这个数学模型以工作装置处于地面铲掘工况时候的举升机构的最大传力比为目标函数，以举升机构各个杆件的长度及其相关角度为设计变量，以工作装置的工作性能和结构设计要求为约束函数。然后运用复合形法，粒子群算法两种最优化理论，对这个数学模型进行优化。使得优化设计软件能够为工作装置的设计提供一套动力性能优良、符合设计要求并且结构合理的设计方案，并且通过优化结果对比两种优化方案处理该问题时的优劣。
关键词：装载机; 举升机构;优化设计; 复合型法；粒子群法
Abstract
Loaders is a wider use of shovel, construction machinery. Widely used in construction, highway, railway, water and electricity, ports, mining, forestry, national defense construction, construction of accelerating speed, reduce labor intensity, improving engineering quality, reduce the cost for the project have played an important role. The device is composed of work, one of the key components of loader design level directly influence the work unit has a direct influence on the performance of the work efficiency and economy. The purpose of this study is to establish a working equipment of loader, the mathematical model for optimal design of the mathematical model to dig in the ground work device of shovel conditions of lifting mechanism of maximum force than for target function, by lifting mechanism of each bar length and Angle relative to work as design variables, the working performance and structure device design requirements for the restraint function. Then apply the method of compound shape, particle swarm optimization algorithm of two kinds of optimization theory, the mathematical model optimized. Make optimal design software to work device design provides a good dynamic performance, comply with the design requirements and rational structure design, and through the optimization results contrast two optimization scheme when handling the problems.
Key word：Loaders； The lifting mechanism；Optimization design； Compound method；Particle group method
目 录
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………Ⅱ
第１章 绪论………………………………………………………………………1
1.1课题背景………………………………………………………………………1
1.2工作装置的基本概念…………………………………………………………1
1.2.1崛起力…………………………………………………………………1
1.2.2传力比…………………………………………………………………1
1.2.3颤抖自动放平…………………………………………………………2
1.2.4颤抖靠挡块……………………………………………………………2
1.3工作装置的总体结构与布置…………………………………………………3
1.4装载机工作装置优化的目的及意义…………………………………………3
1.5 国内外研究的历史、现状及存在的问题……………………………………4
1.5.1装载机的发展概况……………………………………………5
1.5.2工作装置设计方法的发展概况…………………………………………5
1.6 研究设想……………………………………………………………………7
1.7 研究设想………………………………………………………………………8
第2章 总体设计方案……………………………………………………………10
2.1工作装置的设计要求………………………………………………………9
2.2举升机构设计变量的确定………………………………………………12
2.2．1工作装置的结构参数…………………………………………………12
2.2.2工作装置的动态特性变量……………………………………………12
2.3举升机构目标函数的确定………………………………………………14
2.4举升机构约束条件的确定………………………………………………15
2.4.1边界约束条件的确定…………………………………………………16
2.4.2性能约束的确定………………………………………………………16
2.5编程语言的选择…………………………………………………………17
2.6 优化算法的选择……………………………………………………………18
第 3 章 优化设计程序编程语言的选择……………………………………19
3.1 MATLAB的产生背景………………………………………………………19
3.2 MATLAB的功能用途………………………………………………………20
3.3 MATLAB语言特点…………………………………………………………20
第4章 优化理论及优化方法的选择…………………………………………23
4.1复合形法理论及优化策略选择………………………………………………23
4.2粒子群算法理论及优化策略选择…………………………………………24
4.2.1惯性权重………………………………………………………………25
4．2.2收缩因子………………………………………………………………26
第 5章 举升机构的优化设计…………………………………………………28
5.1复合形法的Matlab优化计算…………………………………………………28
5.1.1复合形参数优化配置方案的选取……………………………………28
5.1.2优化设计结果…………………………………………………………28
5.2粒子群算法优化理论的Matlab优化计算……………………………………29
5.2.1粒子群算法优化配置方案的选取 ……………………………………29
5.2.2优化设计结果 …………………………………………………………30
5.3优化结果分析…………………………………………………………………31
5.4两者比较………………………………………………………………………32
结论……………………………………………………………………………………31
参考文献………………………………………………………………………………35
附录……………………………………………………………………………………36
致谢……………………………………………………………………………………46