2K-H型人字齿周转轮系的免组装设计与成型

为了解决人字齿周转轮系加工、装配的难题,提出利用3D打印技术制造免组装人字齿周转轮系的新工艺。通过理论推导,建立变位系数、齿侧间隙与齿轮基本参数之间的关系。利用建立的关系式,对行星轮进行负变位,设计具有微量齿侧间隙的2K-H型人字齿周转轮系。利用熔融沉积成型实验平台使设计的人字齿周转轮系成型,成型后的人字齿周转轮系齿轮啮合传动正常,设计、制作相应辅件,将其装配成减速步进电机。结果表明,通过合适的间隙设计,可以利用3D打印技术实现人字齿周转轮系的免组装制造,为小尺寸、一体式人字齿周转轮系个性化定制提供了一种具有工业应用前景的全新解决方案。     

苹果醋冷冻浓缩过程有机酸含量变化及抗氧化能力研究

通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)和分光光度法分别对苹果原醋、两级冷冻浓缩复原液及相应夹带液样中有机酸含量和抗氧化能力进行分析测定。经测定,苹果原醋经两级冷冻浓缩复原后5种有机酸的保存率介于79.10%～88.71%之间,醋酸的保存率最高,达到88.71%,两级浓缩后自由基清除率降低7.31%,有机酸总损失率为3.45%。说明冷冻浓缩可以很大程度上保留原醋的抗氧化能力及其中有机酸的含量,尤其是乙酸。为苹果醋冷冻浓缩技术的评价及改进提供理论依据和研究基础。     

垂直循环立体车库钢结构有限元分析

垂直循环立体车库在利用小空间解决停车难问题方面有较大的优势,依据先设计后校核的思路,用UG NX9.0设计了车库结构,建立了三维模型,然后把三维模型导入到ANSYS Workbench17.0中进行有限元分析。在考虑了车库自重、风荷载及满载的力学条件下,对车库框架进行了应力、应变和变形分析,同时,还在无预应力条件对车库进行了模态分析。有限元分析结果表明,设计车库的框架结构有足够的安全强度;车库框架的模态频率处于低频段,链传动产生的振动低于且远离模态频率,电机产生的振动有可能会接近车库框架某高阶模态频率,据此提出了电机隔振或采用低速电机的建议。     

基于Pro/E草绘的平面连杆机构创新设计

针对机械设计手册上平面连杆机构的设计方法,应用Pro/Engineer草绘模块的绘图工具结合作图法求解平面连杆机构.根据不同的已知量求解连杆机构,得出未知量,并不断改进,实现机构创新设计.重点选用机械设计手册上所介绍的几种典型事例,即按传动角设计四杆机构、按照输入杆与输出杆的位置关系设计四杆机构、连杆位置及连杆点位置设计四杆机构三大类型,结合作图法,调用Pro/Engineer 软件提供的"关系"及草绘模式下提供的"几何约束"进行求解模型,以论证此方法的简便与实用性.     

局部块冰式两级冷冻浓缩制备高浓度苹果醋

采用自主研发50L渐进式局部块冰冷冻浓缩中试设备浓缩可溶性固形物含量为5.0°Brix的苹果醋,通过调节搅拌速度和冷媒温度,综合能耗、时间等因素,探究两级浓缩最佳工艺条件并对其夹带进行有效回收,同时采用固相微萃取—气相色谱质谱联用技术研究苹果原醋、各级浓缩复原液、两级夹带液、夹带回收液及终极夹带的芳香物质变化。结果表明,50kg 5.0°Brix的苹果醋在-10℃静置冻结3h再转入-16℃,搅拌速度900r/min,21h可得12.5°Brix的浓缩液14.74kg;50kg12.5°Brix的果醋-16℃保持4 h后转入-24℃,900r/min,28h可得25°Brix浓缩液15.11kg,两级浓缩耗电量分别为72,135kW·h。经测定,苹果醋中芳香物质有14种,含量较高的特征组分有苯甲醛、辛酸、4-乙苯酸-2-丁基酯、苯乙醇、乙酸苯乙酯等,经一级浓缩后芳香物质保留率为80.23%,二级浓缩保留率为87.73%,苹果醋最终经两级浓缩复原后芳香物质保留率可达70.39%,总损失率为2.61%。因此通过两级浓缩,同时对夹带回收循环利用,可得到浓度较高及芳香物质保留较高的苹果醋。     

基于PROFIBUS的植物纤维模塑成型监控系统设计

与植物纤维模塑成型相关的设备和工艺参数很多,工艺的优化有利于企业节能减排,提升企业的产品竞争力.在分析了植物纤维模塑成型的技术需求的基础上,提出了基于PROFIBUS现场总线的数据采集和设备控制的方案.用西门子PLC S7-400作为主站,车间设备和对生产工艺参数进行采集的传感器作为从站,搭建了一个数据采集与传输的现场总线网络.生产过程的电耗数据采用支持PROFIBUS协议的电能表;针对设备分散,传感器分散布置的实际情况,用分布式I/O模块ET200M,较好地解决了温度、流量、真空用量等参数的采集和制浆设备系统的控制,整个方案体现了低成本和易维护的特点;用Wincc组态软件,设计了监控系统界面.现场应用表明,系统运用稳定可靠,数据采集准确.     

悬臂梁式测力传感器结构的拓扑优化设计

对二维悬臂梁结构进行初始数值分析,确定贴片布置方式。根据力传感器的设计要求,如贴片区域的应力集中、刚度和重量等,基于常用的SIMP拓扑优化方法,建立拓扑优化模型。结合敏度过滤、密度过滤方法和优化模型参数的连续化方法,使优化的结构收敛到一个细结构较少的拓扑构形。采用MMA优化算法对优化模型进行求解,实现对悬臂梁式测力传感器结构的拓扑优化设计。最终优化结果显示,经拓扑优化得到一个应变在贴片区域集中的优化结构,并达到四个贴片区域的应变量一致。     

穹顶结构的拓扑优化设计

以穹顶结构为模型,以柔顺度极小为目标,在体积约束下优化材料的布局。基于穹顶简化模型建立拓扑优化数学模型,分析目标函数对设计变量的敏度,进行拓扑优化设计,得到穹顶结构材料的布局优化方案,提取结果并进行3D打印制作,对结构进行称量和受力试验。对比设计结构,证实拓扑优化结构在相同力作用下位移量更少、结构刚度更大,表明此方法可适用于穹顶结构的优化设计,为穹顶结构设计提供有力借鉴。