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某挖掘机动力总成悬置系统隔振性能设计方法研究与应用

作　者: 成义权
导　师: 陈剑
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 挖掘机动力总成悬置系统隔振优化设计实验研究
分类号: TU621
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

有效隔离动力总成向机身的振动传递是挖掘机设计的一个关键问题。本文以某挖掘机为研究对象,对其动力总成悬置系统的隔振性能进行了设计,主要开展了以下工作：1.通过查阅总结国内外相关文献,阐述了悬置系统的布置方法、发动机激励力、悬置系统应该满足的功用及悬置系统隔振性能的评价指标等,并总结悬置系统的设计流程。2.在ADAMS中以动力总成的简化和复杂模型建立悬置系统的参数化仿真模型,并结合MATLAB中的仿真模型,分析悬置系统的固有特性,对比分析得到复杂模型建模的准确性,同时在一定的设计要求下,简化模型能缩短工时；3.对悬置系统的固有特性、振动特性、系统传递率等进行分析,发现悬置系统的隔振性能不太理想。综合考虑悬置系统的固有特性及振动传递率等优化目标,对悬置刚度进行优化,优化后悬置系统的隔振性能有了明显的改善。4.对挖掘机样机进行振动测试实验,对比优化前后的隔振率,验证了优化设计的效果。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
致谢  8-15
第一章绪论  15-20
  1.1 所选课题的背景以及目的意义  15
  1.2 国内外研究状况  15-18
    1.2.1 悬置元件的研究状况  15-17
    1.2.2 悬置系统隔振性能的研究状况  17
    1.2.3 悬置系统对整车影响的研究状况  17-18
  1.3 本文的工作重点  18-20
第二章动力总成悬置系统隔振设计的理论研究  20-29
  2.1 动力总成悬置系统介绍  20-26
    2.1.1 悬置元件的动力学模型建立  20-22
    2.1.2 动力总成的动力学模型建立  22
    2.1.3 动力总成悬置系统的动力学模型建立  22-23
    2.1.4 动力总成悬置系统的布置方法  23-26
  2.2 动力总成的激励力及激励频率分析  26-27
  2.3 动力总成悬置的功用及特性  27-28
    2.3.1 动力总成悬置系统的功用  27
    2.3.2 动力总成悬置元件满足的要求  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章动力总成悬置系统隔振设计流程介绍  29-39
  3.1 动力总成参数的测量  29-30
  3.2 动力总成悬置的配置特点  30-31
  3.3 悬置支架的设计  31
  3.4 动力总成悬置系统的隔振特性的评价指标  31-36
    3.4.1 侧倾频率  31-32
    3.4.2 动力总成模态解耦度  32
    3.4.3 悬置系统隔振率和传递率  32-36
  3.5 动力总成悬置系统的优化  36-37
  3.6 悬置系统设计流程  37-38
  3.7 本章小结  38-39
第四章动力总成悬置系统的建模与仿真分析  39-54
  4.1 动力总成悬置系统参数化建模  39-40
    4.1.1 参数化建模介绍  39
    4.1.2 模型的参数化  39-40
  4.2 创建动力总成悬置系统  40-45
    4.2.1 以复杂的动力总成外形建模  40-42
    4.2.2 以简化的动力总成外形建模  42-43
    4.2.3 MATLAB中动力总成悬置系统建模  43-44
    4.2.4 模型比较  44-45
    4.2.5 结果分析  45
  4.3 动力总成悬置系统仿真分析  45-53
    4.3.1 响应计算分析  45-53
      4.3.1.1 动力总成悬置系统时域响应计算  45-50
      4.3.1.2 动力总成悬置系统频域响应计算  50-53
    4.3.2 隔振率计算分析  53
  4.4 本章小结  53-54
第五章动力总成悬置系统隔振优化分析  54-63
  5.1 动力总成悬置系统隔振优化  54-56
    5.1.1 目标函数  54-56
      5.1.1.1 固有频率的合理分配  54
      5.1.1.2 能量解耦  54-55
      5.1.1.3 振动传递率最小  55
      5.1.1.4 动力总成悬置系统的目标函数  55-56
    5.1.2 设计变量  56
    5.1.3 约束条件  56
  5.2 优化结果分析  56-61
    5.2.1 优化前后悬置系统时域响应计算对比  57-58
    5.2.2 优化前后悬置系统频域响应计算对比  58-60
    5.2.3 优化后单个悬置隔振率分析  60-61
    5.2.4 优化后悬置系统传递率分析  61
  5.3 基于蒙特卡罗法的悬置系统稳健性分析  61-62
    5.3.1 蒙特卡罗法  61-62
    5.3.2 优化后悬置系统的稳健性分析  62
  5.4 本章小结  62-63
第六章动力总成悬置系统隔振性能实验研究  63-71
  6.1 实验目的  63
  6.2 实验准备及实验布置  63-65
  6.3 优化前实验测试结果分析  65-69
    6.3.1 加速度时域和频域实验分析  65-67
    6.3.2 加速度隔振率分析  67-69
  6.4 优化后实验测试结果分析  69-70
  6.5 本章小结  70-71
第七章总结与展望  71-73
  7.1 全文总结  71
  7.2 工作展望  71-73
参考文献  73-76
攻读硕士学位期间发表论文  76

某挖掘机动力总成悬置系统隔振性能设计方法研究与应用

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