挖掘裝載機動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化關鍵技術.pdf

1、近年來，隨著我國現代化建設工程的發(fā)展，工程機械行業(yè)發(fā)展保持強勁的勢頭，同時，日益嚴峻的環(huán)保問題使得人們對工程機械的環(huán)保性能和舒適性提出了更高的要求，振動與噪聲參數作為工程機械主要性能指標，標準日益嚴格，但是工程機械振動噪聲控制技術水平與國外仍存在不小的差距，動力總成（包括發(fā)動機、變矩器和變速器）是挖掘裝載機的主要激勵源之一，對整機的乘坐舒適性有很大的影響。為了降低整機的振動噪聲，本文以理論分析、計算機仿真和實驗測試為手段，對某型號挖掘裝

2、載機動力總成懸置系統(tǒng)進行優(yōu)化，并提出了面向裝載機動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化的軟件開發(fā)設計方法。
　　闡述了動力總成懸置系統(tǒng)隔振的設計要求，分析了引起工程機械振動的主要激勵源。從動力總成單自由度振動出發(fā)，對動力總成的隔振原理進行了研究，并分析了作用在動力總成懸置系統(tǒng)的激振力及固有頻率的分布限定范圍。為提高動力總成懸置系統(tǒng)的隔振性能奠定了理論基礎。
　　建立了某型號挖掘裝載機動力總成懸置系統(tǒng)空間六自由度剛體振動動力學模型，根據拉格朗日

3、方程推導出系統(tǒng)振動微分方程，運用Matlab軟件對其進行固有頻率、振型和解耦率計算;對挖掘裝載機懸置支架進行了模態(tài)及剛度分析，懸置支架模態(tài)頻率和剛度是否滿足要求。并運用Adams軟件建立動力總成懸置系統(tǒng)模型，對系統(tǒng)進行固有特性分析，得到懸置系統(tǒng)各階模態(tài)振型、固有頻率及解耦率，并與基于Matlab軟件求解的結果相比較，驗證模型正確性，分析了該懸置系統(tǒng)的隔振性能。最后進行時域仿真和頻域仿真分析，得到各懸置響應力、響應加速度、質心位移、質心加

4、速度曲線圖、各懸置及質心位置的加速度、速度、位移幅頻特性圖，對懸置系統(tǒng)的動態(tài)特性進行更深入的研究。
　　對挖掘裝載機動力總成懸置系統(tǒng)進行了四種典型工況振動測試，對實驗曲線的分析與仿真結果比較，并利用懸置上下端的加速度均方根值計算懸置系統(tǒng)的各減震器衰減率，為后續(xù)改進懸置系統(tǒng)提供試驗基礎。
　　基于懸置系統(tǒng)隔振優(yōu)化理論，以固有頻率合理匹配與提高模態(tài)解耦率為優(yōu)化目標，橡膠減震器三向剛度為設計變量，并考慮懸置系統(tǒng)的約束條件對系統(tǒng)進行

5、優(yōu)化。對優(yōu)化后懸置系統(tǒng)模型進行模態(tài)分析與動態(tài)特性仿真，并將優(yōu)化前后的仿真結果進行對比分析，結果表明:優(yōu)化后懸置系統(tǒng)的固有頻率分布范圍和能量解耦率有了明顯的改善，各懸置元件動反力和加速度響應振幅均顯著降低，改善整機的NVH性能，證明了該懸置系統(tǒng)的優(yōu)化方案的可行性。最后，基于Matlab與Isight軟件聯合仿真對優(yōu)化后的懸置系統(tǒng)進行了魯棒性分析。
　　最后，為了克服優(yōu)化過程中操作過程復雜和數據處理費時的問題，提高動力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)

6、化效率，本文最后提出了裝載機動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化軟件開發(fā)的設計方法，實現了懸置系統(tǒng)懸置減震器剛度、安裝位置的參數化優(yōu)化設計。首先，建立了該軟件的總體應用框架圖，隨后，基于Matlab語言和Matlab/Gui用戶開發(fā)圖形界面完成該軟件的自定義菜單欄、主界面及子界面各模塊的開發(fā)。該軟件為企業(yè)設計人員提供了懸置系統(tǒng)快速設計方法，并使設計人員的設計工作變得簡單，能有效縮短產品試制周期。
　　本文所研究的挖掘裝載機動力總成懸置系統(tǒng)的設計理