基于現(xiàn)代設計方法的門式起重機起升機構的優(yōu)化設計.pdf

1、隨著科學技術和計算機技術的進一步發(fā)展，現(xiàn)代工程技術正向著實用、可靠、安全、經(jīng)濟以及規(guī)范的方向發(fā)展。在這樣的發(fā)展背景下，對門式起重機起升機構的設計也提出了新的要求，實現(xiàn)門式起重機起升機構在安全可靠的基礎上的經(jīng)濟性受到了人們越來越多的重視。同時，在門式起重機起升機構的傳統(tǒng)設計過程中，設計人員更多的依靠經(jīng)驗、試湊、靜態(tài)定性分析和手工勞動，導致了設計產(chǎn)品的設計周期長，設計質量差，設計費用高，產(chǎn)品缺乏競爭力。因此，研究門式起重機起升機構的優(yōu)化設計

2、方法，對于提高門式起重機起升機構設計的效率和質量具有童要的作用。 本論文分析了門式起重機在工程實際中的應用情況、主要形式及其作用，提出了對門式起重機，特別是對門式起重機的咽喉設備——起升機構進行研究，使其使用更加方便，成本更加低廉，具有重要現(xiàn)實意義的思想。本論文在理論和實踐中的主要成果與特色如下： (1)應用設計方法學對門式起重機起升機構的總體方案進行了優(yōu)化決策，采用基于數(shù)學規(guī)劃的優(yōu)化設計方法對門式起重機起升機構的減速器

3、進行了參數(shù)優(yōu)化設計，提出使用基于有限元法的優(yōu)化設計方法對起升卷筒進行目標優(yōu)化設計。 (2)論述了設計方法學，包括功能分析法和層次分析法的基本原理和設計思想。其中，運用功能分析法對門式起重機起升機構總體方案進行定性的分析，而運用層次分析法對門式起重機起升機構總體方案進行定性和定量相結合的分析，并通過實例驗證了設計方法學的應用效果，提出了門式起重機起升機構優(yōu)化設計的總體方案。 (3)介紹了基于數(shù)學規(guī)劃的參數(shù)優(yōu)化設計方法的基本

4、思想，以減速器中心距最小和整個傳動系統(tǒng)轉動慣量最小這兩個目標分別建立了兩個起升機構減速器單目標優(yōu)化數(shù)學模型，然后在此基礎上以它們?yōu)榉帜繕私⒘似鹕龣C構減速器多目標優(yōu)化數(shù)學模型，并采用混合離散變量復合形法求解所建立的減速器優(yōu)化數(shù)學模型。 (4)引入了基于有限元法的優(yōu)化設計方法，分析了起升卷筒的結構、失效形式和原因以及它的內部應力，建立了卷筒的力學模型，并應用基于有限元法的優(yōu)化設計方法對所建立的卷筒有限元模型進行了分析和求解。