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1、汽车起重机起升机构的优化设计大连轻工业学院齐威大连理工大学苗明方案优化是比参数优化层次更高的优化设计。该矩阵中,元素Pij元就是单个功能的一个解,每现在通用的以数学规划论为理论的最优化设计是在个子功能1有m1个方案,子功能2有m2个方案,产品原理方案已定的情况下,对其局部进行参数优,子功能n有mn个方案,由此从理论上得到可化的方法。由于参数优化未涉及到更高层次的原理能的组合方案总数为N=m1,m2,,mn。方案优化,不能代表产品的整个设计,说明不了产表1功能技术矩阵表品设计的全过程。为此,我们采用功能分析法与层可能解(目标特征)子功能的可能解次分析法
2、对汽车起重机的起升机构进行方案优化设子功能j=1j=2j=jj=n计,构成功能技术矩阵,得到系统总体解i=1P11P12P1jP1n析的全部方案,并通过科学的评价和决策,从定性目和定量2个方面得出最优方案。标i=2P21P22P2jP2n标功能分析法是方案优化决策的一种有效方法,记其以事物的多样性为客观基础,以工程和用户需要i=iPi1Pi2PijPin子为准则,以事实为依据,对产品及其构成要素的功功能和实现功能的方法进行具体分析,从而构成功能i=mPm1Pm2PmjPmn能技术矩阵,寻找系统总体解析的全部方案
3、;起升机构的总功能可分解为原动力、传动装并根据任务、目标及约束条件进行方案评价和决置、传出装置3个子功能,确定每个子功能的可能策,得出最佳方案。其求解框图见图1。解,即可形成起升机构的功能技术矩阵(见表2)。表2起升机构初步方案的功能技术矩阵可能解(目标特征)子功能的可能解子功能j=1j=2j=3j=4原动力P11P12P13i=1电动机液压马达机械传动子P21P24传动装置P22P23功齿轮摩擦轮i=2带传动链传动能传动传动传出装置P31i=3卷筒图1功能分析法方案求解框图12方案的筛选和决策1方案设计由该矩阵得出12种方案,采用5分制按照01
4、1建立功能技术矩阵(不能用)、1(勉强可用)、2(可用)、3(良好)、4(很好)功能技术矩阵见表1,其中m行为m的次序判断方案的优劣,得出的结果见表3。依据个子功能;n列为每个子功能最多有n种解法。在经验决策法,从各方案中选出最优方案。起重运输机械2003(8)27表35分制评分结果(1)建立系方案P11P21P11P22P11P23P11P24统层次结构模型起升机构方评分3001案优化这个目标涉及到很多因方案P12P21P12P22P12P23P12P24素,根据所掌握评分4001的资料,整理为体积、结构、操方案P13P21P13P22P
5、13P23P13P24作性能、维护性能、安全可靠评分2001性、效率、制造成本及使用寿命2二级方案设计等主要指标。明确指标21二级功能技术矩阵后,建立层次结经初级方案设计,确定以液压马达齿轮传动构模型,见图3。卷筒为最佳方案,并进一步分解,建立二级功能技术矩阵(见表4),共形成6种方案,即图2层次分析框图P11P21、P11P22、P11P23、P12P21、P12P22、P12P23,可分别表示为:X1、X2、X3、X4、X5、X6。表4起升机构二级功能技术矩阵表可能解(目标特征)子功能的可能解子功能j=1j=2j=3P11马达P1
6、2高速度i=1低速度马达液压马达子P21P22P23齿轮传动功定轴NGW型行星蜗轮蜗杆i=2能齿轮传动齿轮传动传动图3起升机构层次结构模型框图卷筒P31(2)构造判断矩阵i=3卷筒层次分析法的判断矩阵形式为AKB1B2Bn22二级方案的评价和决策B1b11b12b1n采用层次分析法对上述方案进行分析、决策,B2b21b22b2n得出最佳方案。层次分析法是定性分析与定量分析相结合的系Bnbn1bn2bnn统分析方法。通过分析复杂问题中所包含的因素及判断矩阵中各元素的取值反映了相对于目标其间的相互关系,将问题分解成不同要素,并将这A各指标的相对重要程度(或优
7、劣程度)。采用1些要素归并为不同层次,采用两两比较的判断方式,建立判断矩阵,并通过数学运算排出各要素的~9比率标度法,其中标度1是指2个因素比较,具有同等重要性;标度3是指2个因素比较,前者重要次序,为分析、决策提供定量依据。层次分析比后者稍微重要;标度5是指2个因素比较,前者法框图见图2。28起重运输机械2003(8)比后者明显重要;标度7是指2个因素比较,前者时,则认为判断矩阵具有满意的一致性,否则,需比后者强烈重要;标度9是指2个因素比较,前者调整判断矩阵元素,使之具有满意的
