電驅(qū)沖擊氣錘的沖擊性能建模和優(yōu)化.pdf

1、電驅(qū)沖擊氣錘簡稱電錘是一種應(yīng)用廣泛的電動(dòng)工具，屬于沖擊機(jī)械的一種。目前國內(nèi)電錘企業(yè)研發(fā)人員對(duì)電錘設(shè)計(jì)理論缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作過于依賴經(jīng)驗(yàn)，效率低下。為此，本文結(jié)合企業(yè)項(xiàng)目，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)建立了電錘沖擊系統(tǒng)的仿真模型，并采用組合試驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)等手段，對(duì)電錘的性能進(jìn)行分析和優(yōu)化，為電錘設(shè)計(jì)工作提供指導(dǎo)。
　　第一章對(duì)電錘以及電動(dòng)工具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)，包括行業(yè)發(fā)展、研究現(xiàn)狀等，分析了本文研究工作的必要性。在借鑒前人研究

2、成果的基礎(chǔ)上，選擇研究的切入點(diǎn)和研究方法，從而確定了本文的組織結(jié)構(gòu);
　　第二章首先建立了電錘驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，并編寫了仿真程序，實(shí)現(xiàn)了工作過程的數(shù)值模擬。然后分析了氣缸直徑、沖擊頻率、撞錘初始位置、撞錘質(zhì)量、曲柄長度、補(bǔ)氣孔直徑以及補(bǔ)氣孔位置等電錘重要參數(shù)對(duì)工作性能的影響。最后對(duì)撞錘質(zhì)量和曲柄長度兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行了兩因素三水平的組合試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型的可靠性;
　　第三章根據(jù)波動(dòng)力學(xué)建立了電錘沖

3、擊機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，并編寫了仿真程序，實(shí)現(xiàn)了電錘沖擊鑿巖過程以及應(yīng)力波傳遞過程的數(shù)值模擬。然后通過組合試驗(yàn)方法分析了副錘結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)律。為了驗(yàn)證模型的正確性，利用有限元方法與所編寫的模擬程序計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。最后通過優(yōu)化方法對(duì)副錘結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證了理論模型的可靠性;
　　第四章將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型和沖擊機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，建立了整個(gè)沖擊系統(tǒng)的仿真模型。在此基礎(chǔ)上，以沖擊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)作為