温锻压力机肘杆机构的自适应粒子群算法优化

为了改善温锻压力机肘杆机构的下压性能、提高产品质量,提出了肘杆机构的自适应粒子群算法优化方法。使用封闭矢量法建立了传动机构的运动学模型。以6连杆尺寸为优化参数,以滑块最大运动速度、最大加速度和曲柄最大输出扭矩为优化目标,建立了优化模型,根据曲柄存在条件、上连杆摆角约束、滑块行程约束等设置了约束条件。在粒子群算法的基础上,提出了算法参数随粒子适应度和算法迭代次数的自适应变化律,给出了基于自适应粒子群算法的优化模型求解方法。经过优化,在公称压力行程范围内,滑块的最大运动速度降低了1.87%,最大加速度降低了3.13%,曲柄最大输出扭矩降低了1.10%,改善了肘杆机构的下压性能,同时证明了自适应粒子群算法在传动机构参数优化中的有效性。     

机械压力机肘杆式工作机构运动学建模与分析

为了分析机械压力机工作机构的运动学特性,应用矢量方程解析法对曲柄肘杆机构进行了运动学分析,在封闭矢量图基础上建立了机构的位移方程,推导了对应速度方程和加速度方程,并得到待求量的解析式;采用机构数值分析法对运动学模型进行了求解分析,设计了运动学方程计算程序框图,基于MATLAB软件编写了计算程序,对非线性运动学方程进行数值求解,并对计算结果进行图形化处理,得到了肘杆摆角以及滑块位移、速度和加速度运动曲线;利用计算结果定量分析工作机构的肘杆摆角极限、最大滑块行程、滑块平均速度与标准方差,并验证了曲柄肘杆机构的设计合理性。     

基于双刀车花机的偏置曲柄滑块机构优化及仿真

为得到所设计的新型卧式双刀车花机中传动性能最优的偏置曲柄滑块机构及分析滑块进给速度对于含有双间隙偏置曲柄滑块机构运动性能的影响,建立以滑块为主动件,曲柄为从动件的含有不等式约束的多变量非线性规划数学模型并利用MATLAB优化工具箱求解,得到具有最优传动性能的偏置曲柄滑块机构。设定滑块不同的进给速度,运用ADAMS建立含有双间隙的偏置曲柄滑块机构动力学模型进行运动仿真。结果表明:间隙对于曲柄的转角及角速度影响较小,但对于曲柄的角加速度有较大的影响且滑块的进给速度越大,间隙对于曲柄的角加速度的影响越大。研究结果为后续确定车花机的滑块进给速度及动力学分析奠定基础。     

回转头压力机不同的工作机构动态特性的研究

简要分析了回转头压力机使用的传统曲柄滑块工作机构的工作原理及优缺点,论述了肘杆式工作机构的工作原理及优势。以公称压力20 kN、滑块行程25 mm、滑块公称压力行程4 mm的高速回转头压力机为应用研究背景,设计了3种不同类型的肘杆工作机构,分别建立其运动学模型;并以滑块行程为25 mm作为约束条件,以滑块在4 mm公称压力行程内的最大速度最小化作为优化目标,通过计算机优化分别确定出了该3种类型的工作机构中的各个构件尺寸。进一步建立了该3种类型机构的三维结构模型,然后分析对比这三种不同类型机构的滑块位移、速度、加速度等特性参数。分析结果表明,这3种类型中的"连杆曲线"型六连杆机构的综合性能较为理想。     

伺服压力机双动肘杆机构的设计与研究

针对伺服机械压力机双动肘杆机构双自由度的特点,采用逆推设计原理对双动肘杆机构的主肘杆系统进行解耦,以滑块下死点作为起点进行设计分析,利用矢量方程解析法与动态静力学方法建立机构运动学与动力学的数学计算模型;采用MATLAB软件优化工具箱对主肘杆系统的运动学与动力学的多目标函数进行优化,得到了满足公称压力行程滑块速度波动小以及所需机构驱动扭矩小的一组参数;采用ADAMS软件对已有的等长肘杆机构、三角肘杆机构以及双动肘杆机构进行建模仿真,并对滑块的运动状态以及曲柄所需扭矩情况进行对比分析,得出双动肘杆机构符合伺服压力机设计要求。     

机械压力机工作机构合理性探讨

以公称压力800kN、滑块行程130mm、滑块公称压力行程5mm、滑块行程次数75min-1的机械压力机为应用研究背景,设计了常见的三角形连杆、上连式三角形上肘杆、下连式三角形上肘杆共三种类型的三角肘杆式压力机工作机构,分别建立其运动学与动力学的模型,并以滑块行程为130mm作为约束条件,以滑块在5mm公称压力行程内的最大速度最小化作为优化目标,通过计算机优化分别确定出了该三种类型的工作机构的结构尺寸.进一步建立了该三种类型机构的三维结构模型,然后分析对比这三种不同类型机构的速度、加速度、曲柄扭矩、机架水平合力波动范围及机架竖直方向波动范围等参数.分析结果表明,这三种类型中的三角形连杆式工作机构的综合性能较为理想.     

八连杆压力机传动机构的优化设计

在ADAMS中建立传动机构的铰接点,连接各点建立八连杆机构的虚拟样机模型。参数化各铰接点的横纵坐标作为设计变量,比较各设计变量对工作行程内滑块速度标准差的影响,选择敏感度较大的设计变量作为优化变量。基于曲柄存在条件建立约束关系,以工作行程内滑块速度标准差的最小值作为优化目标。采用广义简约梯度法,引入松弛变量将不等式约束转化成等式约束,用非基变量表示基变量,将目标函数改写成关于非基变量的表达式,进行迭代计算得到优化结果。适当调整优化后设计变量的值,得到最终的结果。与优化前机构对比,工作行程内,最大速度由590 mm·s~(-1)降至425 mm·s~(-1),速度标准偏差由175 mm·s~(-1)降至120 mm·s~(-1)。     

20000kN立式挤压铸造机合模机构的仿真及优化

为了提高立式挤压铸造机合模机构的扩力性能,通过分析双曲肘合模机构的工作原理及力学特性,并基于设计点,运用ADAMS软件建立了半合模机构虚拟样机参数化模型。再以扩力系数Mp(α=3°)为优化目标函数,通过研究分析确定优化设计变量,在满足立式双曲肘合模机构设计约束条件的前提下,利用二次规划算法(SQP)对合模机构进行优化。优化计算结果表明,合模机构的扩力系数提高了5.02%,最大锁模力提高了6.14%,达到了优化目的,并满足了设计要求。     

基于遗传算法的冷锻压力机广义肘杆机构的多目标优化

建立了冷锻压力机广义肘杆机构的向量化运动模型,并以此为基础确定了由曲柄存在条件、极位传动角条件、摆杆限位条件、滑块侧向力不换向条件、下连杆最大偏角条件、下死点直线传力条件、工艺性条件和行程限定等组成的约束方程组。提出了"产品经济性"、最大扭矩、工作区速度和最大加速度等指标相结合的优化适应度函数,使用遗传算法计算得到了杆系参数的工程最优解。与原参数相比,最优解的综合性能提升了2.94%。     

三角肘杆式伺服压力机传动机构的仿真与优化

提出一种新型的三角肘杆式伺服压力机传动机构.运用MSC.ADAMS建立三角肘杆机构的虚拟样机,进行运动学仿真并按设计需求进行性能优化.在建立的虚拟样机模型中,考虑实际工况中的多种影响因素,引入滑块和模具重力、板材成形力、平衡缸作用力等综合分析计算,使优化设计后的三角肘杆机构在满足滑块快速合模、下死点保压和快速回程等工艺...     

双点伺服压力机主传动系统设计与分析

通过比较常见的传动系统结构,重点分析多杆机构的三种类型--三角肘杆式、双曲柄式和四点六杆式,最终设计了双点伺服压力机的双曲柄主传动系统。利用遗传算法,优化设计杆系参数,分析滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。     

基于遗传算法的双曲柄伺服压力机杆系的优化设计

双曲柄伺服压力机具有低速急回和增力的特性。通过双曲柄杆系模型的建立,借助语言编程工具,利用遗传算法,进行单目标优化设计。据此设计了双曲柄杆系参数,分析了滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。有效降低了伺服电机功率,为大吨位伺服压力机的设计提供一定的理论计算基础。     

卵形齿轮传动高速精密压力机运动学研究

分析了一种新型卵形齿轮-曲柄连杆机构高速压力机传动系统的运动过程,建立了运动学方程。根据在研发的高速压力机,利用ADAMS建立卵形齿轮-曲柄连杆机构的动力学模型,仿真分析了滑块的位移、速度和加速度曲线,研究了卵形齿轮偏心率e以及曲柄半径R对滑块运动的影响。结果表明:与普通曲柄连杆机构运动曲线相比,卵形齿轮-曲柄连杆机构具有在滑块下死点附近位移平稳、速度和加速度小的特点,这些特点有利于其在高速冲压过程中保持平稳、高精度。     

肘杆式伺服压力机运动学仿真与工艺轨迹规划

基于肘杆式压力机的基本结构,进行运动学逆解分析。提出一种参数化组合式正弦函数作为加速度曲线的加减速算法,规划滑块的运动轨迹,使滑块的运动轨迹更加平滑,提高了伺服压力机高速工作时平稳性,降低了对伺服控制系统瞬态响应的要求。利用Matlab平台搭建肘杆式压力机的运动学模型,由给定的滑块运动轨迹曲线,仿真得到精确的曲柄角位移、角速度和角加速度曲线,可作为伺服电机控制的输入量,为伺服压力机的控制提供重要依据,为其他伺服压力机传动机构的分析和控制提供一种可行的方法。     

肘杆式伺服压力机的运动分析

介绍了肘杆式伺服压力机的结构图,绘制机构运动简图,推导出滑块位移方程;以800kN肘杆式伺服压力机为例,绘制滑块的位移、速度、加速度、扭矩曲线图,与曲柄连杆式压力机对比说明该结构的特点.为伺服压力机的开发研究和设计制造提供有益的参考.     

二自由度九杆传动机构参数对曲柄扭矩的影响

应用MSC.ADMAS软件建立二自由度九杆机构的虚拟样机模型,研究了滑块在全行程负载条件下双曲柄上的扭矩分配情况。在分析三角肘杆在机构放大特性中的作用后,通过改变三角肘杆尺寸参数提高机构放大性能,并且使在公称压力行程内双曲柄上的最大扭矩趋于均衡,避免单个曲柄所需扭矩过大从而导致单台电机功率过大的问题。     

锻压设备实现低速锻冲方式合理性探讨

依据实际锻冲工艺过程,指出锻压设备的滑块运动应具有低速锻冲的必要性,同时滑块又需要快速空程和快速回程,以提高生产效率.在简介了常用锻压设备的传动方式后,分别分析了螺旋压力机、液压机、机械压力机和伺服压力机实现低速锻冲的途径,并指出其优缺点.重点对公称压力4000kN的机械压力机中的曲柄滑块机构、肘杆机构、串联四连杆机构和椭圆齿轮传动机构等实现低速锻冲方式时的位移和速度曲线进行了计算机仿真.在分析了不同锻压设备的低速锻冲方式后,提出伺服压力机具有优良的低速锻冲特性,将成为今后的主要发展方向.