刘凯飞，孙玉龙，范红丽，杨松林

（河北科技大学机械学院，河北石家庄　050018）

高速公路栏杆机曲柄摇杆机构优化的设计

刘凯飞，孙玉龙，范红丽，杨松林

（河北科技大学机械学院，河北石家庄050018）

曲柄-摇杆机构是栏杆机中常用的机械结构。基于Matlab建立目标函数、约束条件及边界条件，通过分析平面四杆机构的基本特性和栏杆机的应用特点，采用多目标优化方法获得优化结果。利用目标函数期望值作为循环条件，并在循环内加入栏杆机曲柄摇杆运动学，动力学分析。绘制了曲柄角度，曲柄力矩和摇杆加速度关系曲线图。通过对比优化前后结果，验证了优化的有效性。为开发高寿命、低功耗高速公路栏杆机曲柄摇杆机构提供了理论基础。

栏杆机；曲柄摇杆机构；Matlab；优化

0　引言

采用曲柄连杆机构作为栏杆机的末级传动，利用了曲柄连杆机构系统在栏杆启闭时速度为零的速度特性，并将栏杆启闭运动惯性力冲击作用在机座内部，有效改善栏杆在末位的冲击震颤。但是，整体指标不稳定将会导致工作效率低、终点抖动、调整困难以及寿命短、电机过热等一系列问题［1］。在传统曲柄摇杆机构优化问题上并不适用于栏杆机曲柄摇杆机构的优化或者采用的优化方法只能获得局部优化结果。Matlab中Fgoalattain函数采用序列二次规划法（SQP）方法，利用Fgoalattain函数来优化已知机架长度及摇杆转角的曲柄摇杆机构。利用多目标函数达成来建立优化模型，通过循环初始目标函数期望值，获得多组不同达成目标下的优化结果。……