伸缩臂叉装车工作装置动力学特性的研究及优化设计

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1、——1原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：兰堑垫日期：型年互月jb学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国

2、科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。‘作者签名：至厘捧．导师签日期：型年么月妊中南人学硕十学位论文摘要摘要伸缩臂叉装车是传统叉车、轮式装载机、高空作业平台和小型汽车起重机有机结合而形成的一类新兴产品，并逐步成为农业、建筑、厂房建设等领域不可或缺的小型工程机械。它凭借工作装置完成物料的装卸、搬运和举升，因此伸缩臂叉装车工作装置的结构和性能参数直接影响整机作业性能。本文以SWTH3514伸缩臂叉装车工作装置设计为例，应用矢量方程解析法和牛顿．欧拉法建立伸缩臂叉装车工作装置多刚体运动学和动力学数学模型。利用计算机仿真技术，在MATLAB

3、．Simulink环境下，建立举升作业工况下伸缩臂叉装车工作装置的多刚体动力学仿真模型，计算得到不同负载作用下工作装置的动力学特性。在保证叉装车工作装置的举升作业能力和卸料角一定的条件下，分别建立伸缩臂叉装车工作装置的变幅机构、六连杆机构以及平移性能的数学模型，采用遗传算法多目标优化方法，运用MATLAB优化工具箱对数学模型进行求解，并对比分析优化前后工作装置的主要性能参数和动力学特性。以SWTH3514型伸缩臂叉装车为实验平台进行相关实验研究，验证所建伸缩臂叉工作装置动力学模型的正确性、仿真研究的可行性、优化设计的有效性。关键词伸缩臂叉装车，工作装置，动力学特性，优化设计中南人学硕十学位论

4、文ABSTRACTABSTRACTTelescopichandlerisanewproductcombinedwithtraditionaltrucks，wheelloader,aerialworkplatformandsmalltruckcranes．Itisindispensabletotheagriculture，architectureandotherprojects．ThestructureandperformanceofthetelescopichandlerCandirectlyaffectthewholeperformance．Inthispaper,takingtheope

5、ratingdesignoftheSWTH3514telescopichandlerforexample，thekinematicsanddynamicsmodelareestablishedbasedonvectorequationmethodandNewton—Eulerapproach．InMTLAB—Simulinkenvironment，usingcomputersimulationtechnology,thedynamicsmodeloftheworkdeviceofthetelescopichandlerisestablished，andthedynamicalCharacte

6、risticsunderdifferentloadingcanbecalculated．Providedtheliftingabilityanddumpingangleareguaranteed，theluffingmechanism，thesix-barmechanismandtheparallelmovingerrormodelforoptimizationofshiftingperformancearesetuprespectively．Meanwhile，themathematicmodelCanbeworkedoutbymulti-objectiveoptimalmethodand

7、thegeneticalgorithmtoolbox．Onthisbasis，theparallelmovingerror,liftingcapacity,transmissioncapacitymotivecapacityofthesix-barmechanismanddynamicscharacteristicsareanalyzedandcomparedafteroptimization．Inorder