采用改进粒子群算法的优化电液无凸轮气门机构控制研究

针对发动机气门无凸轮驱动控制精度较低问题,采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,并对控制效果进行仿真验证.设计了电液无凸轮机构驱动系统,建立了发动机气门动力学模型.采用两个径向基神经网络控制液压伺服阀运动,引用粒子群算法并进行改进,将改进粒子群算法用于优化神经网络结构参数.采用Matlab软件对电液无凸轮气门机构运动结果进行仿真,并且与有凸轮气门机构结果进行对比.结果显示:优化前,控制气门升程、速度和加速度产生的最大误差分别为5.8×10~(-2) mm,8.7×10~(-2 )mm·s~(-2);优化后,气门控制升程、速度和加速度产生的最大误差分别为3.5×10~(-2) mm,4.8×10~(-2 )mm·s~(-2).采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,能够较好地实现对气门升程和正时的控制.     

基于ADAMS的发动机配气机构动力学分析

基于虚拟样机技术及其支撑软件ADAMS,实现对发动机配气机构动力学仿真,得到了气门的升程、速度和加速度凸轮与挺柱的接触应力等动力学结果,为配气机构优化提供了依据。     

基于VB与虚拟样机联合运用的内燃机配气机构运动仿真

针对某型号内燃机配气凸轮机构的工作要求,在SolidWorks平台上,进行二次开发,通过V-Basic编程生成配气凸轮轮廓曲线.随后建立了配气机构虚拟样机模型,运用COSMOSMotion分析模块实现了配气机构在3D碰撞接触状态下的运动仿真,得到在不同气门弹簧作用力情况下内燃机挺柱运动的位移、速度和加速度曲线.仿真结果能够预见机构的实际运行效果,验证配气机构凸轮设计的正确性,能指导修正凸轮轮廓线形,完善从动件运动曲线的精确度,快速实现配气机构的优化设计.     

一种拉链去齿用凸轮机构的改进优化

某拉链生产设备的去齿机构选用了摆动从动件盘形凸轮机构。为提高设备工作时的稳定性,对凸轮轮廓进行理论分析,依据不同运动规律的运动特性,在推程段选用三段式加速度运动规律,通过解析法推导出从动件运动方程。为选取三段式加速度最佳分段点,以凸轮的负载最小为优化目标、分段点取值为设计变量构建优化模型,采用标准粒子群优化算法对目标函数进行优化求解。依据求解结果,利用Matlab及SolidWorks软件完成优化后凸轮的物理建模,最后采用多体动力学软件Adams得到摆动从动件盘形凸轮的运动仿真曲线。结果表明,该凸轮优化方法有效地优化了凸轮轮廓曲线,一定程度上提高了切刀运行时的稳定性,为实际生产中设备改进提供了可靠的路径。     

某发动机配气机构动力学分析

采用分析软件TYCON对某型发动机配气机构进行动力学分析,对配气机构的凸轮-挺柱接触应力、气门落座特性等进行研究。结果表明:该配气机构的最大接触应力均小于许用限值,接触力正常;气门落座平稳,冲击力较小,气门无反跳。     

新型配气凸轮机构的计算机辅助设计

目前内燃机上普遍采用凸轮与挺柱平行式配气机构,并且有一套传统的配气机构设计方法。在一种新型配气凸轮机构设计中,采用的方法不是以常用的运动规律为依据,而是按照机构性能要求及设计经验给出挺柱位移的离散值,确定凸轮轮廓。最后检验所设计的凸轮是否满足要求。按这套方法编制的CAD软件,结构简单、便于应用,设计实例证实了其有效性。     

用于加工弧面凸轮轮廓曲面的NURBS插补方法

在分析弧面凸轮轮廓曲面上加工刀痕产生的原因,以及对分度机构性能影响的基础上,提出了用NURBS样条插补凸轮从动件运动规律曲线的思想方法.通过对NURBS样条插补改进算法的深入分析,得出了进一步校正满足加工步长条件的NURBS样条参数增量的算式.同时对插补前弧面凸轮从动件运动规律曲线的修正、NURBS插补误差和插补过程的实现进行了计算与分析.结果表明,采用文中给出的方法,能显著提高弧面凸轮轮廓面的加工精度.     

发动机配气机构系统的动力学建模及仿真分析

针对发动机配气机构系统,在ADAMS/Engine软件中建立了其虚拟模型,在此基础上,对该机构进行了仿真分析,得到了气门的升程、速度、加速度和摇臂与挺柱的接触力等特性曲线,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据,从而为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法.     

490柴油机配气机构的改进设计

针对490柴油机配气存在的问题和缺陷,进行了改进设计,采用每缸2个气门的方案。完成了配气机构的设计,包括有进、排气门的设计;气门大小弹簧的设计;以及凸轮轴的设计。应用Matlab程序编程,采用余弦型缓冲曲线的对称型五项式高次方凸轮,绘出了挺柱升程、速度、加速度曲线。     

利用运动仿真实现内燃机配气凸轮机构的优化设计

根据内燃机配气凸轮机构的运动要求,在UGNX4平台上绘制凸轮的轮廓曲线并进行装配,运用Scenario For Motion模块结合ADAMS进行凸轮机构运动仿真并进行分析,得到凸轮顶杆的位移、速度和加速度曲线。模拟结果可以反馈到CAD模块中对凸轮形状进行修改,最终模拟曲线基本满足理论要求。该方法实现了配气机构CAD与CAE的有机结合,为产品的快速优化设计做出了有益的探索。     

发动机配气机构系统的动力学建模及仿真分析

针对发动机配气机构系统,在ADAMS／Engine软件中建立了其虚拟模型,在此基础上,对该机构进行了仿真分析,得到了气门的升程、速度、加速度和摇臂与挺柱的接触力等特性曲线,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据,从而为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。     

基于B样条转速函数的凸轮机构运动优化

改变凸轮转速函数,而不改变凸轮轮廓,可以调整出合适的凸轮机构输出特性。B样条曲线作为通用的数学描述形式,具有灵活的调整性。文中首先推导出变速凸轮机构的传递函数,提出以非均匀B样条曲线作为凸轮转速函数,讨论了节点矢量的确定方法。构建了凸轮机构的运动优化模型,并确定了约束条件。最后,通过两个优化实例证明了该方法的有效性。     

基于多项式型运动规律凸轮配气机构运动仿真

针对12150L型柴油发动机气门凸轮式配气机构,基于多项式型运动规律,设计最佳凸轮轮廓线型,以减少从动件运动冲击,提高发动机性能。Matlab对不同类型从动件多项式运动规律进行仿真,得出位移、速度、加速度与凸轮转角之间关系曲线,对比结果显示五次多项式运动规律下配气机构从动件产生惯性力最小,凸轮从动件冲击现象最小。     

基于Pro/Engineer和MATLAB凸轮配气机构的运动仿真

通过对内燃机配气凸轮机构工况条件的分析,在MATLAB中利用凸轮理论曲线函数编辑程序,生成二维坐标下的凸轮坐标点,并在Pro/Engineer中建立配气机构模型并对其进行运动仿真分析,得到内燃机气门运动的位移、速度和加速度曲线,进行凸轮的优化设计。     

多目标优化设计在配气机构凸轮型线中的应用

分析了发动机配气机构凸轮型线设计要求和型线选择,建立了凸轮型线多目标优化数学模型,基于Matlab软件编制了凸轮型线进行多目标优化设计的程序。给出了计算实例,实例表明通过优化改善了挺柱运动的平滑性,提高了配气机构的性能。     

四缸汽油机配气机构进气凸轮型线的改进设计

针对某型四缸汽油机配气机构进行进气部分运动学和动力学分析,分析表明配气机构存在进气门跃度值偏大,进气凸轮与挺柱间的最大接触应力过大,气门落座力过大等缺陷。因此,对进气凸轮型线缓冲段和工作段重新设计,缓冲段选用简谐运动规律,工作段选用多项式动力学运动规律,进气凸轮型线工作段的设计参数对凸轮型线的形状和汽油机综合性能有很大的影响,进而以设计参数为变量对工作段进行正交试验设计,利用综合分析法对工作段的参数进行优化匹配,得到了新型凸轮型线。     

实现有速度要求轨迹的凸轮连杆组合机构设计

将B样条理论应用于凸轮连杆组合机构轨迹的设计.使用de Boor算法将B样条轨迹进行离散化.在对凸轮五杆机构进行逆运动学分析的基础上,编制了五杆机构逆运动分析模块.设计了实现带有直线工作段,并且有速度要求的轨迹的凸轮五杆机构.仿真实例结果表明使用B样条曲线设计凸轮五杆机构的轨迹,不仅可以满足生产上要求的直线段和尖点的运动轨迹,同时还可以保证执行端和凸轮的加速度连续.     

基于动力学性能的粉柱成型高速凸轮运动规律设计

粉柱成型凸轮机构在高速运转时，会引起从动件较大的弹性变形，机构会出现严重振动，从动件输出端运动将偏离预期运动，产生无法忽视的动态误差。此时采用传统方法所设计的凸轮机构运动规律无法完全满足工作需求，为此本文提出一种基于动力学性能的高速凸轮运动规律设计方法。首先建立凸轮传动系统的动力学模型，对其进行动力学分析。然后根据所得凸轮系统动力学特性建立动力学性能评价指标，再将样条曲线作为过渡曲线，建立优化目标函数，并通过遗传算法实现目标函数的求解。在以动力学指标为主的同时，本文还综合考虑了其它运动学指标，保证了高速凸轮机构从动件输出端的运动和动力稳定性，为高速凸轮机构运动规律的设计提供了一个实用的基于动力学性能的设计方法。     

凸轮位移数据的数学处理及误差分析

分别对凸轮轮廓曲线的实测位移数据应用三次样条插值和多项式最小二乘拟合两种处理方法进行处理，并对两种数学处理方法的误差进行分析，结果证明：仿制凸轮时对凸轮轮廓曲线的实测位移数据采用多项式最小二乘拟合方法比三次样条插值处理更为合理，利用多项式最小二乘法进行曲线拟合得到的类加速度曲线的光滑程度明显优于用三次样条插值得到的类加速度曲线。     

基于Pro/E的高速吹瓶机凸轮传动系统的建模与仿真

根据吹瓶机对取送坯凸轮的功能要求,运用Pro/E建立了该凸轮传动系统的三维模型,并对该机构进行动力学分析,获得滚动轴承在内凸轮运动时的速度和加速度曲线,仿真结果发现,由作图法得到的凸轮在工作时滚动轴承的加速度突变出现在入坯前的过渡区域.利用五次样条曲线对凸轮过渡区域进行优化设计,模拟结果显示,五次样条曲线法得到的凸轮比单纯的作图法设计的凸轮具有更小的冲击性,同时也证实了样条曲线引入到凸轮曲线设计中的可行性.