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18 20035 专用汽车 南省三湘客车集团有限公司特种车套司 湖南长沙 410004)摘要：介绍了一种借助任意三角形的计算套式采求证验算举升机构的设计。运用参数化设计分析自卸汽车的马勒里举升机构的干涉受力情况为自卸汽车举升机构的设计计算提供了快速准确的方法。关键词：自卸汽车举升机构优化设计中图分类号：2 02 文献标识码：004022650018一02举升机构是自卸汽车上的重要工作系统之一，其设计质量直接影响自卸汽车的使用性能。而对于举升机构的设计，国内设计单位通常采用传统的“类比作图试凑法”。这种方法工作量大，效率低，而且设计出的举升机构往往存在许多不合理的因素，影响自卸汽车举升性能，对自卸汽车产品的系列化不利。因此，要想获得具有良好工作性能，就必须从根本上改进设计手段和方法。该轻型自卸车的举升机构采用的是直推式的，要考虑到以下因素：伸缩油缸的总节数和举升机构的油缸直径。在直推式举升机构的优化设计中，至关重要的一点就是如何建立合理的数学模型，当设计变量和目标函数确定后，约束条件的完善与否直接影响数学模型的合理性与可行性。1 自卸车举升机构设计11结构约束图1为油缸后推杠杆平衡式举升机构示意图。举升机构各铰点的位置、构件尺寸等应满足自卸汽车的有关参数要求并且不与底盘上各部件发生干涉，本身各构件之间也无运动干涉。图1 直推式举升机构工作示意圈12机构传动性约束图2所示为机构举升初始和终了位置。首先，为保证机构进行有效的动力传递，举升过程的传动角应不小于许用传动角。由于举升质量阻力矩随着举升角度的增加而逐渐减小，因此可不要求传动角在整个举升过程中都不小于同一许用角，仅需对举升初始位置时的传动角么与它们相对应的补角)加以限制即可。 弋 、三营尸刁鼍邈缓燃升过程中应保证该角度在举升终了时达到最小值，故只需对其终值进行约束。该角度约束的具体值可通过逐步试算进行确定。13油压特性约束工程实际中要求油压特性符合以下条件：收稿日期：2003一0904作者简介：尹雄武，男，1970年生工程师，从事产品设计与开发。万方数据尹雄武：轻型酋卸车举升机构的优化设计 1 9a最大油压值不在初始时出现，而在举升角为j。B时达到；b举升过程中的最大油压值P不高于初始油压值“最大油压值在允许值范围内尽可能小；d油压波动(用波动系数“表示)较小。14计算约束在优化计算程序中还需采取相应的措施，使迭代过程中如出现上述情况时，能自动改变搜索方向重新迭代，避免不必要的停机。PP，(P。)P。008n，P。(o。矿)P：(5。乩。)15数学模型根据对各项约束的分析并结合本文的假定可知，该优化问题的数学模型为：，(z)=点ost g，(z)0(il，2，3，55)2举升机构的优化21直推式举升机构随着车厢的举升角目不断增大(见图1)，举升质量的质心位置断减小。故通常以每节伸缩油缸将要伸出时的工况进行受力分析，将其计算结果作为举升机构的设计依据。22优化设计变量对举升机构的优化设计应考虑到举升机构性能的主要评价参数。它包括以下几点：举升力系数构高度、最大举升角氏油缸最大行程起始油压、油压特性曲线六个性能参数。为使优化问题得以简化，并考虑系列化生产，我们将设计参数分为不变设计参数和可变设计参数。可将举升杆尺寸，油缸的缸径，行程与安装尺寸，整个举升机构所占据的空间尺寸等作为不变设计变量图；车箱长度可视为可变设计参数。并且，由此影响到的汽车后悬长度，也可将其视为可变设计参数。如图3所示，则可变设计参数有Acz。，z。，么3优化设计的目标函数如图3所示，由任意三角形余弦公式和正弦公式列出函数方程式：卫l 2+145222122 1)+工2 264522工+A4) (2)】453)145+z，)一z，4)24优化计算圈3举升机构简化示意圄在目标函数出来后，我们就要运用过计算并优化最终得出的结果工一矿一6395运算过程中z。的选取直接影响了优化的结果。在选取z。一600；700；o；o、50；700；o；工。一650；735；o；o、650；735；o；o3、z。一650；735；、z。一650；735；o；o2等几组数据运算后，以z。一650；735；o；o2所得结果的精度最高。因此，我们选取当z。一650；735；o；02时，2=6541779，7351 605，o1737，o8941。进行计算各点的位置。最后在总布置图上标出具体的位置(见图1)。参考文献1徐达，蒋崇贤专用汽车结构与设计北京；北京理工大学出版社，19982刘惟信机械最优化设计北京：清华大学出版社，19943张洪欣汽车设计北京：机械工业出版社，导向科技程序设计与应用北京：中国铁道出版社，200+一一一”+一“一一一1： 公路与汽运杂志 ；i 征订、征稿及 i !； 公路与汽运)杂志由长沙变通学院主办，中华民北和目交通 ；： 部中管国际标准刊号l 671_2668。国内匀E刊号3 ；1 1 36zu发行代号：国内42 95国外3002设刊报道国内外；! 公路与汽车领域的屉新研究成果技术 ：? 新材料、新设备；荟萃汽车运用与维饪技木i! 识；介绍交通行业的昔理与改革经验。现设有汽车技术、汽车使坩 ： 与难怪、汽车检测、智能运输、驾驶与安全、公路工程、桥粱 ； 道工程，筑路机械、管理与改革等栏目谚刊为疆月刊逢双月28 ；： 日出版。每期定价8元，垒年48c热烈歧血订阅、投稿及刊噩r ： 告来稿请岢：长沙交通学院8号信箱公路与汽运杂志杜邮粕： ：4： 订阅款请汇至奉社或韫行至： t： ! 开户行：建行长沙市东塘分理处 ：i 银行帐号：2741061016 90001 6396 ：l 户 名：公路与汽运杂志社 l 电 话：21 9451 ： o 公路与汽运编辑部 ；一+-一一一一，一一一一_* 万方数据轻型自卸车举升机构的优化设计作者： 尹雄武作者单位： 湖南省三湘客车集团有限公司特种车公司,湖南长沙,410004刊名： 专用汽车英文刊名： (期)： 2003，(5)被引用次数： 6次参考文献(4条)用汽车结构与设计 械最优化设计 车设计 001相似文献(10条)于遗传算法的自卸汽车河南科技大学学报（自然科学版）2006,27(6)提出了自卸汽车举升机构设计对举升机构的特性要求,以举升初始时刻机构各铰点坐标为设计变量,以初始举升力系数为优化目标,考虑机构的传动性、油压特性等方面的约束, 济性能,避免设计阶段的盲目性、焕梅 自卸汽车举升机构卸汽车的举升机构的设计质量是影响自卸汽车使用性能的关键因素。由于举升机构的设计过程中，改变任何一个设计参数，都将牵一发而动全身，即使参数稍有变动，其产品性能将会有很大的变化。而国内企业由于研发实力，实验条件的不足，只能根据经验对某些设计参数进行取舍，然后选取某几种结构进行试验并得到最终产品。导致往往不能得到最佳的产品性能。因此，一套成功的自卸汽车举升机构的提高国内企业对自卸汽车的自主开发能力。本文针对油缸前推连杆式举升机构的体内容包括：研究了该举升机构的设计规范，说明了用作图法进行设计的具体步骤，并使用优化设计方法中的复合形法进行举升机构的优化设计，编制了友好的设计界面以方便设计者，深入研究了基于+，利用利用该方法完成了举升机构零部件（三角板和拉杆）的参数化设计。该面友好，软件内集中了整个设计过程中所需要的各种设计规范和设计公式，可以快速的完成从机构总体参数设计到零部件设计的设计过程，并对设计结果进行性能评价，方便设计者进行设计修正。该系统的使用不需要用人员广泛，大大提高了举升机构的设计效率。型自卸汽车举升机构的方案设计 (9)虑结构、性能等限制,峰 低速载货自卸汽车液压举升机构的设计 6)随着基础设施投资的不断增长,自卸汽车的需求量越来越大,绍了以数选取、敏杰 轻型自卸汽车举升机构的设计研究 过对各类举升机构的特点进行分析比较,步确定了举升机构方案,对油缸后推杠杆平衡式举升机构,以举升初始各铰点坐标为设计变量,以初始举升力系数为目标函数,考虑机构传动性、油压特性等约束条件,进了复合形法,增强了程序的实用性与可靠性,对举升机构进行了优化设计,成了全套设计图纸,经青岛专用汽车制造厂研究所审核,卸汽车举升机构的快速设计计算 )介绍了立举升机构的数学模型,采用作图法对各铰点进行设计计算,卸汽车加伍德式举升机构优化设计数学模型 4(7)文章建立了自卸汽车加伍德式举升机构优化设计数学模型,给出了其优化设计目标函数0)=(和其评价指标=介绍了约束条件的给出方法以及本优化设计数学模型的应用注意事项,玉德 自卸汽车举升机构的结构设计研究 1999该文是青岛市科委攻关项目(9695自卸汽车举升机构的等强度设计研究的一部分,现目前举升机构的结构设计中所采用设计方法非常落后,举升机构的结构设计中,作者提出了等强度设计方法,阐述了等强度设计的基本思想和设计步骤,者还建立了一套具有良好用户界面的自卸汽车举升支架结构设计研究的计算机辅助设计系统,并利用该软件对1型自卸汽车的举升支架者了等强度设计计算,卸汽车举升机构动力学仿真分析 )运用机械多体动力学分析软件立了自卸汽车举升机构的动力学仿真模型,并对此机构进行了动力学仿真分析,很强的实践应用性,林林 自卸汽车举升机构参数化设计系统 2006本文就自卸汽车上常用的几种举升机构及其应用特点作了简介；提出了自卸汽车对举升机构的要求；对应用比较广泛的绍了该机构的工作原理；对该机构的构件作了举升卸载和举升不卸载的受力、速度、加速度的分析；对机构的几何关系作了分析；对举升过程中货物质心坐标及各铰链点坐标的变化进行了程序化计算；论述了该机构的设计方法和步骤；论述了机构性能的评价方法和机构常用的优化方法；建立了本课题的目标函数；确定了优化的约束条件；对于该领域的优化方法的选择，首次采用遗传算法和直接搜索法混合应用的优化方法，