轴肩过渡同线形状设计研究

将有限元结构分析技术与教学规划方法相结合，对轴肩过渡曲线进行形状优化设计，提出用圆弧蜕变曲线作为轴肩和秒轮越程槽的过渡曲线，以降低轴肩应力集中。给出样条过渡曲线、椭圆过渡曲线、圆弧蜕变过渡曲线设计的设计实例，结果表明：圆弧蜕变曲线设计不仅有效地降低了轴肩应力集中，而且易于加工制造。     

轴肩过渡曲线形状设计研究

将有限元结构分析技术与数学规划方法相结合,对轴肩过渡曲线进行形状优化设计,提出用圆弧蜕变曲线作为轴肩和砂轮越程槽的过渡曲线,以降低轴肩应力集中。给出样条过渡曲线、椭圆过渡曲线、圆弧蜕变过渡曲线设计的设计实例,结果表明：圆弧蜕变曲线设计不仅有效地降低了轴肩应力集中,而且易于加工制造。     

阶梯轴轴肩过渡曲线优化研究

提出二次曲线+圆弧的过渡曲线理论,利用其代替阶梯轴原有的单一形式过渡曲线以及其他含有类似过渡区域零件的过渡曲线,以降低零件局部的应力集中,起到提高使用寿命的作用。以阶梯轴为例,建立二次曲线+圆弧的过渡曲线方程,并进行有限元优化分析。分析结果表明,新的过渡曲线可以有效降低轴肩过渡区域的应力集中。     

齿根过渡曲线优化方法研究

对以获得齿根最小弯曲应力为目标的齿根过渡曲线的形状优化问题,提出了一种有效的描述齿根过渡曲线形状的参数化方法,该方法采用双指数"超椭圆"曲线方程来描述齿根过渡曲线。由于设计变量少,可以方便地利用内嵌于一般通用有限元分析软件中的优化设计模块描述和求解过渡曲线的形状。通过有限元分析软件ANSYS建立齿轮模型,并运用其内嵌的一阶优化方法对齿根最大VonMises应力进行优化,与已有的优化结果比较表明,利用文中提出的方法可以取得很好的优化结果。     

一种有效降低压力机喉口下过渡圆弧处应力集中的方法

针对以降低压力机喉口下过渡圆弧处应力集中为目标的形状优化问题,采用一种简单而高效的参数化方法来描述过渡圆弧形状,并取得了很好的优化效果。该方法采用超椭圆方程来描述过渡圆弧形状,这样,由于设计变量只有3个,可以方便地利用内嵌于一般通用有限元分析软件的优化设计模块来描述和求解最优过渡圆弧形状。结论表明,采用这种方法进行形状优化后,喉口下过渡圆弧处的最大von Mises应力减小了10.7%。同时,运用有限元分析软件Ansys中的子模型技术,较好的解决了大型复杂工程结构仿真中控制计算规模与保证求解精度之间的矛盾。     

万向十字轴轴根过渡结构的优化设计和分析

提出变曲率过渡曲线理论,单纯从形状上寻求应力集中系数小的万向十字轴轴根过渡曲线。将双曲率圆弧曲线、椭圆曲线和流线形曲线作为万向十字轴轴根过渡曲线来降低应力集中从而提高万向十字轴的使用寿命;建立了三种过渡曲线的曲线方程,给出双曲率圆弧过渡曲线、椭圆弧过渡曲线及流线形曲线的设计实例,并进行了有限元分析。结果表明提出的三种曲线可以有效降低万向十字轴轴根的应力集中。     

一种有效降低压力机喉口下过渡圆弧处应力集中的方法

针对以降低压力机喉口下过渡圆弧处应力集中为目标的形状优化问题,采用一种简单而高效的参数化方法来描述过渡圆弧形状,并取得了很好的优化效果。该方法采用超椭圆方程来描述过渡圆弧形状,这样,由于设计变量只有3个,可以方便地利用内嵌于一般通用有限元分析软件的优化设计模块来描述和求解最优过渡圆弧形状。结论表明,采用这种方法进行形状优化后,喉口下过渡圆弧处的最大von Mises应力减小了10.7%。同时,运用有限元分析软件Ansys中的子模型技术,较好的解决了大型复杂工程结构仿真中控制计算规模与保证求解精度之间的矛盾。     

基于UG的渐开线斜齿轮参数化精确造型设计

斜齿轮端面齿廓曲线包括渐开线、齿根过渡曲线、齿根圆弧和齿顶圆弧。为了实现齿轮完全参数化精确建模,必须精确描述齿槽各段曲线的参数方程,本文重点介绍了如何根据齿轮加工方式确定了齿槽的过渡曲线参数方程。为了实现各段曲线参数方程的连续性,根据齿轮的实际情况确定了各段曲线连接端点的取值范围。并通过UG软件的表达式功能实现规律曲线的绘制,绘制出端面齿廓的精确曲线,结合UG软件的相关特征操作实现斜齿轮的三维精确造型。     

曲轴外圆弧的磨削加工研究

机械加工中，一些关键零部件的加工难度较大，受加工设备、装备、加工工艺等的影响也较多。目前，我公司曲轴外圆弧磨削加工技术尚待提升，在实际应用中会出现圆弧过渡有死角或过渡大了伤轴肩面的现象，造成轴肩面及圆弧表面质量不高，圆弧及轴肩面存在烧伤等问题。本文重点对曲轴外圆弧的保形，包括外圆弧与轴肩和轴颈表面相切进行研究。     

风电齿轮箱行星架多圆弧结构的优化设计研究

针对风电齿轮箱行星架阶梯轴处的应力集中现象,采用过渡多圆弧的改进措施.基于多圆弧曲线的通用几何关系,联合MATLAB和HyperWorks对多圆弧结构进行参数化建模.以多圆弧结构质量最小为优化目标,应力符合强度要求为约束条件建立优化问题,结合代理模型和粒子群算法对多圆弧结构进行优化设计,优化后的应力降低了9.8％,满足疲劳强度要求,优化了时间成本.