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在液压挖掘机中,工作装置是非常重要的组成部分,也是挖掘机进行挖掘作业时的主要执行构件,整个挖掘机的挖掘性能也主要取决于它,因此对于挖掘机工作装置的研究至关重要。 首先,本文针对的是一具体型号的反铲式液压挖掘机,根据其具体参数,建立工作装置的几何关系,再对工作装置中的动臂、斗杆、铲斗及连杆机构做具体的运动分析计算。然后在SOLIDWORKS对该型号的工作装置各部件进行三维的实体建模,将其导入到ADAMS软件中建立其虚拟样机模型。最后对虚拟样机进行运动学仿真,得到挖掘包络图以及各工况下的仿真曲线图,将得到仿真参数与原始参数进行对比分析。对比的结果是所有参数都在2%以内,验证了设计数据的正确性。 然后,在MATLAB软件中,建立工作装置的优化数学模型,包括建立目标函数,确定设计变量及约束函数,运用遗传算法工具箱对该数学模型进行优化设计。得到优化后的参数,方便下一步与优化前的数据作对比,充分体现优化的正确性和优势。 最后,根据得到的参数建立优化后的三维实体模型,并导入到ADAMS软件中,在ADAMS中对优化后的虚拟样机做进一步的运动学仿真与分析,将运动分析结果与优化前结构进行对比。对比的结果就是参数值有所提高。然后在MATLAB软件中,对优化后的模型做动力学仿真分析,得到优化前后的驱动力,并将其进行对比分析。对比发现油缸的所需驱动力都明显降低,挖掘机的工作装置的整体性能经过优化后,也有了明显改善。