新型重力式液壓破碎錘的建模、仿真及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、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)計了一種新型重力式液壓破碎錘并且對其進行了研究，填補了國內(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，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

2、壓破碎錘的工作原理以及結(jié)構(gòu)特點，并詳細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機構(gòu)的特點。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零部件進行了尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計。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，

3、運用三維建模軟件CATIA對所有零部件進行了三維實體建模。對零部件進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行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，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)合多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS進行了動力學(xué)、運動學(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CATI

4、A中裝配的新型重力式液壓破碎錘三維實體模型導(dǎo)入ADAMS中，建立新型重力式液壓破碎錘的虛擬樣機模型。對新型重力式液壓破碎錘的相關(guān)參數(shù)進行計算，為進行虛擬樣機分析提供參數(shù)依據(jù)。對虛擬樣機模型進行了仿真實驗分析，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的各個運動參數(shù)，為關(guān)鍵部件的有限元分析做了準備。
　　對有限元法的基本理論進行了闡述，為新型重力式液壓破碎錘關(guān)鍵部件的有限元分析提供了理論基礎(chǔ)。將釬桿和沖擊活塞的三維實體模

5、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，對釬桿進行了基于參數(shù)化設(shè)計語言APDL的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，得到了釬桿的最佳設(shè)計尺寸。實現(xiàn)了減輕釬桿重量，降低釬桿生產(chǎn)成本的設(shè)計目標。
　　本文在國內(nèi)首次提出了具有超大沖擊能的新型重力式液壓破碎錘，對于它的研究為國內(nèi)破碎錘行業(yè)的發(fā)展提供了新思路。隨著計算機仿真技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域的不