大仰角俯仰机构布局方案优化方法及应用

为解决大仰角俯仰机构布局方案的优化问题,以始末状态中俯仰传动油缸最大作用力和近似功率的加权函数最小为优化目标,考虑空间铰点位置、机构传动角、俯仰传动油缸稳定性等约束条件,建立了其优化方法数学模型,利用复合形法算法编写了MATLAB优化程序。提出了基于优化设计数据构建产品原理性样机,并利用虚拟样机技术进行产品性能评价的方法。以某型装置为算例进行优化设计,获得其大仰角俯仰机构布局方案优化数据,与作图法相比,优化后:俯仰传动油缸作用力的压力峰值与拉力峰值基本持平且最大作用力降低了28%,功率正负分布更为均衡且变化范围减小,俯仰机构最小传动角提高了30%。所建立的大仰角俯仰机构优化方法数学模型及设计数据评价方法可以应用于其他机械装备概念创新设计中。