電驅沖擊氣錘的沖擊性能建模和優(yōu)化.pdf

1、電驅沖擊氣錘簡稱電錘是一種應用廣泛的電動工具，屬于沖擊機械的一種。目前國內電錘企業(yè)研發(fā)人員對電錘設計理論缺乏足夠的認識，導致設計工作過于依賴經(jīng)驗，效率低下。為此，本文結合企業(yè)項目，通過數(shù)學推導建立了電錘沖擊系統(tǒng)的仿真模型，并采用組合試驗和優(yōu)化設計等手段，對電錘的性能進行分析和優(yōu)化，為電錘設計工作提供指導。
　　第一章對電錘以及電動工具的國內外發(fā)展現(xiàn)狀進行歸納總結，包括行業(yè)發(fā)展、研究現(xiàn)狀等，分析了本文研究工作的必要性。在借鑒前人研究

2、成果的基礎上，選擇研究的切入點和研究方法，從而確定了本文的組織結構;
　　第二章首先建立了電錘驅動機構的數(shù)學模型，并編寫了仿真程序，實現(xiàn)了工作過程的數(shù)值模擬。然后分析了氣缸直徑、沖擊頻率、撞錘初始位置、撞錘質量、曲柄長度、補氣孔直徑以及補氣孔位置等電錘重要參數(shù)對工作性能的影響。最后對撞錘質量和曲柄長度兩個參數(shù)進行了兩因素三水平的組合試驗，并將試驗結果與仿真結果進行對比，驗證了模型的可靠性;
　　第三章根據(jù)波動力學建立了電錘沖

3、擊機構的數(shù)學模型，并編寫了仿真程序，實現(xiàn)了電錘沖擊鑿巖過程以及應力波傳遞過程的數(shù)值模擬。然后通過組合試驗方法分析了副錘結構參數(shù)的設計規(guī)律。為了驗證模型的正確性，利用有限元方法與所編寫的模擬程序計算結果進行了對比。最后通過優(yōu)化方法對副錘結構進行了優(yōu)化，并進行試驗，對比試驗數(shù)據(jù)和理論計算結果，驗證了理論模型的可靠性;
　　第四章將驅動機構數(shù)學模型和沖擊機構數(shù)學模型相結合，建立了整個沖擊系統(tǒng)的仿真模型。在此基礎上，以沖擊系統(tǒng)結構參數(shù)作為