新型重力式液壓破碎錘的建模、仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì).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(chǎng)。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)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(chǎng)的需要，本文設(shè)計(jì)了一種新型重力式液壓破碎錘并且對(duì)其進(jìn)行了研究，填補(bǔ)了國(guó)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(jiǎn)單、易于加工、生產(chǎn)成本低、使用和維修方便等特點(diǎn)，本文針對(duì)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(diǎn)，并詳細(xì)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(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。繪制了新型重力式液壓破碎錘的結(jié)構(gòu)圖，對(duì)新型重力式液壓破碎錘的主要組成部分以及各個(gè)零部件進(jìn)行了尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。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(diǎn)，

3、運(yùn)用三維建模軟件CATIA對(duì)所有零部件進(jìn)行了三維實(shí)體建模。對(duì)零部件進(jìn)行了虛擬裝配并對(duì)裝配體做了空間干涉分析。根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)原則對(duì)新型重力式液壓破碎錘的關(guān)鍵部件沖擊活塞和釬桿進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)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(shí)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(jī)模型。對(duì)新型重力式液壓破碎錘的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，為進(jìn)行虛擬樣機(jī)分析提供參數(shù)依據(jù)。對(duì)虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)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(shí)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，為關(guān)鍵部件的有限元分析做了準(zhǔn)備。
　　對(duì)有限元法的基本理論進(jìn)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(shí)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(duì)有限元模型施加載荷，進(jìn)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(duì)釬桿進(jìn)行了基于參數(shù)化設(shè)計(jì)語言APDL的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了釬桿的最佳設(shè)計(jì)尺寸。實(shí)現(xiàn)了減輕釬桿重量，降低釬桿生產(chǎn)成本的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　本文在國(guó)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(duì)于它的研究為國(guó)內(nèi)破碎錘行業(yè)的發(fā)展提供了新思路。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不