《装载机工作装置的设计和优化研究开题报告2400字》

PAGE开题报告文献综述1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：装载机是一种用途十分广泛得工程机,它被广泛应用于建筑、公路、及国防等工程中，对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本具有重要作用，所以装载机在国内外不论是品种或是在产量方面都得到迅速发展，成为工程机械得主要品种之一。1国外研究现状自20世纪30年代世界上第一台装载机问世后，就迅速成为工业、农业生产中十分重要的生产工具。经过90多年的发展，装载机技术在人机工程、驾驶安全、油耗和生产效率方面，取得显著的进步，尤其一些先进的跨国公司，如卡特彼勒、小松、沃尔沃等十分注重对技术研发和创新的投入，致力于技术驱动市场的研究。当前高端装载机的主要技术特点是：广泛应用电控技术、液压伺服操纵、发动机执行严格的排放标准、采用自动变速箱及湿式制动桥等。上述大型跨国公司，起步早、技术积累丰富、也非常重视技术创新，因此目前装载机的技术升级很大程度上还是他们主导。卡特彼勒、沃尔沃和小松等国外企业在70年代初开始引进计算机辅助制图工具用于装载机的开发，工作装置的设计、评估和试验方法也随着计算机技术的发展不断改进。1992年的时候沃尔沃的EricsonH发明了一种TP-link的工作装置，并申请了专利；这种机构的平动性非常好，举升物料时不容易撒料且结构相对简单，一直沿用至今。2012年卡特彼勒的ShinK改进了Ｚ型连杆机构的工作装置，大大改善了铲斗在举升过程中的平动性。其它各个主机厂也一直致力于Ｚ型工作装置的设计改进，以满足用户使用的多样性。这些研究者研究的内容主要是基于装载机的应用需求，根据连杆机构的运动特性结合动力学、运动学相关知识，研究装载机的铲斗角度、力的大小等运动参数的内在联系及变化规律，分析装载机工作装置相关的运动特性。工作装置在设计时主要着重关注两个方面：运动分析和受力分析。依据运动学原理进行运动特性分析，这是连杆机构设计时的基础；对连杆机构进行受力分析，分析的结果则是其静载强度分析和疲劳分析的依据。学者JunliS提出的一种新的焊接缺口应力强度分析方法，可以更有效的对焊接失效进行分析，对工作装置的焊接疲劳分析有积极的作用。韩国首尔国立大学的ChenYZ在其导师的指导下，对装载机的性能和矩传递进行了仿真，其中对装载机工作模型的定义对我们定义装载机受力分析的典型工况有很好的参考作用瑞典专家ShenL编制了焊接结构缺口应力分析疲劳评估指南，对于工作装置的强度疲劳分析有指导作用。对于工作装置的强度分析，目前采用的比较多的是弹性力学分析法，即基于保持实际结构的原有特征和负载形式进行分析。尤其在有限元分析应用中，利用弹性力学法可以建立与实际情况尽可能相符的有限元模型，从而对各个构件的应力以及变形进行更准确的分析。2国内研究现状国内装载机工作装置相对国外来说发展较晚，经历了仿制阶段、技术引进发展阶段、自主研发及创新三个阶段。70年代以来各种设计理论和方法的提出和应用对于产品开发的自动化程度有了极大地提高。为了提高我国装载机工作装置的设计水平，我国部分工程机械厂家开始和国际上的一些企业进行技术引进和合作。自上世纪80年代初开始，一些科研单位广泛对装载机工作装置设计进行了理论研究，使我国装载机工作装置设计水平得到了提高，取得了一定的科研成果，并在实际工程中得到了应用。传统的设计方法大致有类比试凑作图法、基于平移性的作图法、覆盖法、解析设计方法和综合图解设计法。最初的工作装置设计采用的是传统的类比法和作图试凑法，并应用到装载机实际的作业环境中。这种方法存在工作量大、设计周期长和设计精度低等缺陷，不容易得到综合性能好的设计方案。综合国内外轮式装载机工作装置的研究成果产生了大量现代设计方法，主要包括：优化设计法，有限单元法，动态分析与设计法，CAD方法，专家系统，概率设计法和相似设计法等。近年来，随着计算机的普及和软件功能的完善，许多设计和计算工作都可以借助相关软件加以实现，降低了设计人员的工作量，促使许多先进设计方法和理论得以迅速推广和应用。现代设计方法提高了产品在实际应用中的自动化程度和可靠性。缩短了开发周期，降低了生产成本。随着虚拟样机技术的发展和完善，运用ADAMS动力学仿真分析软件可以较方便地建立起装载机工作装置的ADAMS的仿真分析模型，对工作装置的设计和优化具有一定的实用性。张永胜在工作装置优化设计中，采用ADAMS分析软件得到满足性能指标的方案设计，并且在设计中确定了各个设计变量的变化范围。戴文跃在ADAMS中针对装载机反转六杆工作装置进行了动力学仿真分析，并且设计了正交试验，对其性能进行优化。杨成康和张铁柱通过设计变量对性能的影响解决了工作装置优化设计中公共约束下的目标函数极值问题。侯亮基于满意度原理，对装载机的工作装置进行了多目标优化设计。张应和建立了装载机八杆机构工作装置的多目标优化模型，并将多目标优化转化为单目标优化，实现了快速优化与仿真。高铸成等对装载机各连杆机构的尺寸进行优化设计，建立了一个较为复杂的多目标优化模型。万一品等用遗传算法提高反转六杆工作装置的综合性能，对不同的性能进行分析比较，并通过虚拟样机技术对优化结果进行验证。开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：拟解决的问题：根据给定的原始参数，采用设计装载机工作装置六连杆机构，并分析其运动特性和动力特性。拟采用的研究手段：通过深入理解装载机的工作原理和主要的工作性能指标按照设计要求和任务书中参数依次对工作装置中的铲斗、动臂、连杆机构几部分进行结构样式的选择以及结构中所需尺寸参数进行确定，对铲斗、连杆机构进行选择，对其中所需的结构之间的各个铰接点位置进行确定，并分别对各部分进行结构受