一种基于OptiStruct-Abaqus的航空齿轮腹板轻量化设计方法

基于结构优化软件OptiStruct和商用有限元分析软件Abaqus,结合拓扑优化、尺寸优化和有限元接触分析等相关理论,针对航空齿轮轻量化设计问题,创新性地提出了一种齿轮腹板结构轻量化设计方法。以某型航空发动机附件传动齿轮为研究对象,基于OptiStruct软件对腹板结构进行拓扑优化与尺寸优化减重设计,利用Abaqus软件对齿轮进行接触性能计算,给出腹板结构轻量化设计的流程和关键技术。结果表明,在保证强度和传动误差要求条件下,齿轮整体质量减轻了39. 6%,减重效果明显,实现了齿轮轻量化设计目的。     

小型挖掘机工作装置仿真分析及轻量化设计

为降低挖掘机的生产成本,实现高效益、可持续的企业目标,以6 t小型挖掘机为研究对象,通过仿真分析和结构优化,对该型号挖掘机的工作装置进行轻量化设计。利用ANSYS软件对三种不同姿态下的动臂、斗杆和铲斗进行数值模拟和受力分析,并引入导重法对工作装置进行轻量化设计。结果表明,在满足材料许用应力的情况下,工作装置整体轻量化21.33%,达到了预先的设计目标。通过轻量化,极大地降低了工作装置的生产成本,为今后开展挖掘机的轻量化设计提供参考。     

重型自卸车主副一体式车架轻量化优化设计

建立了TY型重型自卸车主副一体式车架有限元模型,通过稳态力学分析发现该车架整体强度过大,对车架结构进行了轻量化优化设计。该优化模型以车架部件的板厚为设计变量、以车架的总质量最小作为目标函数、以车架的强度作为约束条件进行了多工况下的优化,并对优化后的车架进行刚度对比分析,在保证整体强度和刚度的前提下,优化后的车架比原车架质量减轻9%,取得了良好的轻量化效果。     

基于拓扑优化的装载机工作装置结构轻量化设计

基于拓扑优化对装载机工作装置结构进行轻量化设计,建立装载机工作装置的有限元模型,在五种工况下对工作装置进行有限元分析,得到应力云图,显示动臂的应力裕量较大。通过HyperWorks软件Optistruct模块建立动臂参数化模型,以质量最轻为目标函数,以动臂两侧板各单元相对密度为设计变量,以结构强度和刚度为约束条件,进行轻量化设计。结果表明,在满足结构强度和刚度的条件下,动臂的质量减轻19.25%。对优化前后的动臂实体模型进行模态分析,确认前六阶频率和振型变化不大,动臂的动态性能稳定可靠。     

基于遗传算法的轮式挖掘机折叠动臂轻量化设计

以某型轮式挖掘机折叠动臂工作装置为研究对象,针对其工作要求和工况特点对动臂结构进行分析,以质量最小为目标函数,依据强度、刚度等性能要求构建优化数学模型。考虑约束非线性规划问题的特点,采用遗传算法进行参数优化,以所得参数建模导入ANSYS软件进行应力分析。所得结果表明,此方法能有效的减轻前动臂质量,达到轻量化设计的预期目标。     

基于代理模型的机械式挖掘机动臂轻量化设计

动臂是机械式挖掘机工作装置的重要组成部分,如何减轻动臂质量是挖掘机结构设计中最为关注的问题。动臂结构复杂,利用传统的高精度仿真模型进行仿真优化需要耗费大量的时间和精力。我们以太原重工WK-55型机械式挖掘机动臂为研究对象,利用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS建立动臂参数化模型,对其进行静力学分析。选取动臂上翼板、腹板和下翼板厚度作为轻量化的优化设计变量,利用代理模型技术对结构进行优化。结果表明,在动臂结构满足刚度、强度要求的情况下,质量减小了3.5%。证明代理模型优化方法对动臂轻量化设计具有一定指导意义。     

矿用装载机工作装置有限元分析及轻量化设计

首先建立了矿用装载机工作装置的有限元实体模型,在整机最危险姿态下对工作装置进行了静力学分析,得到其应力分布情况,结果显示斗杆构件应力盈余较多,然后基于APDL语言建立了斗杆参数化模型,以质量最轻为目标函数,结构横截面尺寸为设计参数,结构强度为约束条件,对其进行轻量化设计,结果显示,在结构强度满足要求的同时斗杆质量减轻了41.9%。最后对优化前后工作装置实体模型进行了模态分析,结果显示固有振型和固有频率变化不大,工作装置动态性能稳定。表明该优化方法效果显著,具有可行性,为矿用装载机工作装置及整机的轻量化设计提供了参考。     

基于PLC控制的叉车油箱全自动上料装置设计

随着机器人技术的迅猛发展，叉车车架的组焊也越来越多地采用自动化、智能化的生产方式。油箱作为叉车车架的重要组成部件之一，其传统的生产方式是人工将前道工序焊接好的油箱翻转过来，再将油箱搬运到机器人抓取的位置，等待机器人将其搬运到焊接模具上进行组焊。不同于传统的人工搬运组焊生产模式，综合考虑PLC控制器和搬运机器人控制灵活、可靠性高、体积小、质量轻、维修方便、操作简单的特点，基于三菱Q系列PLC控制器设计了一套叉车油箱全自动上料装置。该装置结构设计可靠，生产布局合理，制作工艺简单，整体质量轻量化，维护成本低，可以自主完成叉车油箱的远程输送、组焊前快速翻转和整体组焊前的精确定位，实现叉车油箱上料的无人化，减轻人工劳动强度，保证后续焊接质量，提高叉车车架焊接生产线的工作效率。     

微小型救援机械手的轻量化设计

为了增强微小型救援机械手在狭小空间执行救援任务的能力,提高救援效率,增加机械手的灵活性,节约成本,在深入分析微小型救援机械手的结构特点和工作机理基础上,对微小型救援机械手进行轻量化设计。应用有限元分析软件ANSYS Workbench对关键零件进行了拓扑结构优化,得出了零件的拓扑形状,利用目标驱动优化方法得出了零件的基本尺寸,并用同样的方法对手臂腕部进行轻量化设计,轻量化后手臂总体质量减轻6.71%,总变形减小了24.9%,达到了优化目的。     

基于Workbench的某轨道机器人主体关键零部件的轻量化设计

龙骨结构是某轨道机器人运行时的主要承载机构,对其进行轻量化设计对于机器人整体的轻量化具有重要的意义。该款机器人的龙骨结构存在一定的设计裕量,该龙骨结构虽然保证了轨道机器人的强度,但是同时增加了轨道机器人的整体质量。为降低机器人质量,同时保证轨道机器人的强度,对龙骨结构进行轻量化设计。与初始设计的模型相比,在保证该结构最大形变量不变的基础上,对最大等效应力和龙骨结构进行优化,龙骨结构质量减轻28.15%,最大等效应力降低0.15 MPa,龙骨结构强度提高了4.6%,实现了龙骨结构的轻量化设计。     

基于AMESim的石材叉装车工作装置运动特性研究

石材叉装车作为一种新型工程机械,需要具有较大的举升力和较强的运输性能,同时必须能够适应复杂的作业环境。由于现代矿山开采中叉装车的工况与装载机截然不同,因此传统的将装载机铲斗直接换成货叉的设计方法,使叉装车的举升性能未能得到较大的提升,不能满足使用要求。为获得结构合理、举升性能良好的叉装车工作装置,建立了工作装置动力学模型并分析比较了动臂液压缸铰接点水平和竖直位置变化对工作装置运动特性的影响规律,选取了动臂油缸最优铰接点位置。仿真结果表明,在同样举升30 t荒料的工况下,工作装置动臂液压缸最大压力减小了5 MPa,实现了叉装车性能的优化,为叉装车工作装置参数优化提供了依据。     

叉车自动称重系统的设计

简述叉车自动称重装置的工作原理及在叉车上安装该装置的必要性 ,比较分析了国内外几种叉车自动称重设计方案 ,为我国叉车称重系统的合理设计提供了一些思路。     

伸缩臂叉车负荷传感转向系统研究

分析了伸缩臂叉车转向的形式和特点,研究了伸缩臂叉车转向系统的组成及各组成部分的设计功能,设计了伸缩臂叉车负荷传感转向系统。分析了负荷传感转向系统液压原理及系统的特点。所设计的负荷传感转向系统满足伸缩臂叉车多种转向方式的要求,实现了节约伸缩臂叉车液压系统能量的目的。     

叉车液压系统的故障分析与日常维护

叉车在现代工矿企业应用越来越广泛,据统计,液压系统故障占叉车总故障的60%,叉车液压系统质量的优劣直接影响叉车的工作性能和使用效率。因此,叉车液压系统的故障分析与日常维护尤为重要。     

平衡重式叉车防侧翻模型预测控制研究

为降低叉车在高速转向时发生侧翻的概率,设计了一种液压支撑油缸作为执行机构,为叉车提供侧向支撑力。针对叉车行驶过程中的安全域判断问题,提出基于零力矩点的叉车行驶状态划分策略,以零力矩点沿侧向分量与叉车支撑平面的关系作为划分依据,并考虑侧翻过程中叉车支撑平面的变化,将叉车侧倾过程分为安全行驶、危险可控以及临界侧翻3个阶段：在安全阶段油缸不提供支撑力;在危险可控阶段基于模型预测控制算法进行油缸支撑力和叉车姿态的调节;在临界侧翻阶段控制油缸为车身提供最大支撑力。该方法以三自由度叉车侧倾模型为控制对象和零力矩点计算的依据,在MATLAB/Simulink中搭建防侧翻控制器进行欧标工况仿真,并进行了实车试验,验证了防侧翻模型预测控制的有效性。     

全向侧面叉车起重系统承载性能分析

以COSMOSWorks有限元分析软件为基础,通过设置相接触面组的方法,对全向侧面叉车起重系统承载特性进行整体分析,并通过试验测量验证了有限元分析的正确性、可靠性,确保了全向侧面叉车起重系统能够安全、可靠、高效作业,为后续的结构优化奠定了基础。     

3t叉车消声器的设计

分析3t叉车抗性消声器的插入损失、压力损失和结构参数的影响,仿真研究消声器内部的流场和压强分布,分析造成压力损失过大的原因,对消声器的压力损失进行了预测,提出根据整车发动机参数对消声器进行设计的方法,使消声器压力损失、插入损失满足3t级叉车的要求。     

全自由门架内燃叉车升降测速方法研究

采用光电定位测试叉车货叉带动试块升降行程和控制器计时原理,对装配全自由二级、三级门架的叉车满载时最大起升速度、最大下降速度进行测算。针对全自由门架的特点,对全自由门架在前起升液压缸、后起升液压缸不同工作状态下的叉车满载升降速度进行分段测试。结果表明该试验方法合理、可靠,满足全自由门架内燃叉车升降测速的要求。     

现代叉车发展趋势

简述国内叉车行业的发展历程与现状,对全球叉车市场进行分析与预测,并详述现代叉车技术发展趋势。     

膜片弹簧离合器在叉车上的应用

介绍了膜片弹簧离合器的结构、工作原理及工作特性,并结合实践列举了叉车用膜片弹簧离合器的计算方法。叉车整车试验表明在叉车上应用膜片弹簧离合器优于螺旋弹簧离合器。