挖掘裝載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、近年來，隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)工程的發(fā)展，工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展保持強(qiáng)勁的勢(shì)頭，同時(shí)，日益嚴(yán)峻的環(huán)保問題使得人們對(duì)工程機(jī)械的環(huán)保性能和舒適性提出了更高的要求，振動(dòng)與噪聲參數(shù)作為工程機(jī)械主要性能指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，但是工程機(jī)械振動(dòng)噪聲控制技術(shù)水平與國外仍存在不小的差距，動(dòng)力總成（包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變矩器和變速器）是挖掘裝載機(jī)的主要激勵(lì)源之一，對(duì)整機(jī)的乘坐舒適性有很大的影響。為了降低整機(jī)的振動(dòng)噪聲，本文以理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試為手段，對(duì)某型號(hào)挖掘裝

2、載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并提出了面向裝載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化的軟件開發(fā)設(shè)計(jì)方法。
　　闡述了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振的設(shè)計(jì)要求，分析了引起工程機(jī)械振動(dòng)的主要激勵(lì)源。從動(dòng)力總成單自由度振動(dòng)出發(fā)，對(duì)動(dòng)力總成的隔振原理進(jìn)行了研究，并分析了作用在動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的激振力及固有頻率的分布限定范圍。為提高動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的隔振性能奠定了理論基礎(chǔ)。
　　建立了某型號(hào)挖掘裝載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)空間六自由度剛體振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，根據(jù)拉格朗日

3、方程推導(dǎo)出系統(tǒng)振動(dòng)微分方程，運(yùn)用Matlab軟件對(duì)其進(jìn)行固有頻率、振型和解耦率計(jì)算;對(duì)挖掘裝載機(jī)懸置支架進(jìn)行了模態(tài)及剛度分析，懸置支架模態(tài)頻率和剛度是否滿足要求。并運(yùn)用Adams軟件建立動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)模型，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行固有特性分析，得到懸置系統(tǒng)各階模態(tài)振型、固有頻率及解耦率，并與基于Matlab軟件求解的結(jié)果相比較，驗(yàn)證模型正確性，分析了該懸置系統(tǒng)的隔振性能。最后進(jìn)行時(shí)域仿真和頻域仿真分析，得到各懸置響應(yīng)力、響應(yīng)加速度、質(zhì)心位移、質(zhì)心加

4、速度曲線圖、各懸置及質(zhì)心位置的加速度、速度、位移幅頻特性圖，對(duì)懸置系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行更深入的研究。
　　對(duì)挖掘裝載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行了四種典型工況振動(dòng)測(cè)試，對(duì)實(shí)驗(yàn)曲線的分析與仿真結(jié)果比較，并利用懸置上下端的加速度均方根值計(jì)算懸置系統(tǒng)的各減震器衰減率，為后續(xù)改進(jìn)懸置系統(tǒng)提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　基于懸置系統(tǒng)隔振優(yōu)化理論，以固有頻率合理匹配與提高模態(tài)解耦率為優(yōu)化目標(biāo)，橡膠減震器三向剛度為設(shè)計(jì)變量，并考慮懸置系統(tǒng)的約束條件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行

5、優(yōu)化。對(duì)優(yōu)化后懸置系統(tǒng)模型進(jìn)行模態(tài)分析與動(dòng)態(tài)特性仿真，并將優(yōu)化前后的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明:優(yōu)化后懸置系統(tǒng)的固有頻率分布范圍和能量解耦率有了明顯的改善，各懸置元件動(dòng)反力和加速度響應(yīng)振幅均顯著降低，改善整機(jī)的NVH性能，證明了該懸置系統(tǒng)的優(yōu)化方案的可行性。最后，基于Matlab與Isight軟件聯(lián)合仿真對(duì)優(yōu)化后的懸置系統(tǒng)進(jìn)行了魯棒性分析。
　　最后，為了克服優(yōu)化過程中操作過程復(fù)雜和數(shù)據(jù)處理費(fèi)時(shí)的問題，提高動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)

6、化效率，本文最后提出了裝載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化軟件開發(fā)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了懸置系統(tǒng)懸置減震器剛度、安裝位置的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，建立了該軟件的總體應(yīng)用框架圖，隨后，基于Matlab語言和Matlab/Gui用戶開發(fā)圖形界面完成該軟件的自定義菜單欄、主界面及子界面各模塊的開發(fā)。該軟件為企業(yè)設(shè)計(jì)人員提供了懸置系統(tǒng)快速設(shè)計(jì)方法，并使設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單，能有效縮短產(chǎn)品試制周期。
　　本文所研究的挖掘裝載機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理