工程机械轮边减速器结构设计研究

本文采用理论研究与实践相结合的方法,通过对轮边减速器的结构原理和工作原理的分析,发现其存在的问题主要包括传动效率低、传动噪音大、传动可靠性差等方面。在此基础上,提出了相应的结构设计方案,包括齿轮传动方案、减振设计、润滑系统优化等。经过实验验证,本文提出的结构设计方案可以有效提高轮边减速器的传动效率和可靠性,并降低传动噪音。     

MATLAB遗传算法对轮边减速器的优化设计

本文以轮边减速器的体积最小作为优化目标函数,根据轮边减速器的结构特点确定设计变量和约束条件,并建立数学模型;采用MATLAB优化工具箱,用遗传算法对其结构进行优化计算,以某一型轮边减速器为例。结果表明:此方法有很好的优化效果,大大减少了轮边减速器的外形尺寸;此方法的可行性也对工程机械领域的结构优化有了一定的理论依据。     

轮边减速器优化设计存在的问题及对策

针对地下装载机、地下自卸汽车轮边减速器现行优化设计存在的问题,从工程实际出发,重建了数学模型,提出了避免对优化解进行圆整的有效措施,给出了对优化解评价的方法和手段,并介绍了China-Machine和MATLAB等软件在解决该类优化设计问题中的应用．     

轮边减速器零件孔系刀具的优化

驱动桥轮边减速器壳体类零件（见图1）的材料一般为QT550-5或QT600-3球墨铸铁。由于此类零件加工的孔隙较多,要求钻孔刀具的使用寿命较高。在实际加工孔隙时,整体合金钻头的主后刀面外缘刀尖角处崩刃现象严重,造成整体合金钻头直接报废,刀具寿命降低,致使加工零件刀具费用大幅度增加,多次换刀使加工时间增加,导致零件在批量生产过程中,生产成本大大增加。本文针对整体合金钻头崩刃问题,提供了驱动桥轮边减速器壳体类零件孔系刀具的改进方案。     

基于MATLAB二级行星轮边减速器可靠性优化设计

电动轮矿用汽车低速大转矩的运行特性需要传动比较大的减速器,因此行星轮式轮边减速系统被广泛应用。针对二级行星轮式减速器结构特点,采用传统设计方法对行星齿轮系统进行可靠度分析,根据已计算的可靠度对齿轮系统进行参数优化。将系统可靠度最大转化为各齿轮的可靠度最大,作为多个目标函数,在实际工况的基础上建立约束条件,利用MATLAB多目标优化函数进行求解,获得最佳的齿轮参数。根据得到的行星齿轮系统的参数,对优化后整套减速系统的可靠性进行分析。分析结果可知,优化设计后,传递效率为0.946,传递比为30.54,满足使用要求;二级太阳轮齿面接触强度可靠性系数为2.52,二级内齿圈齿根弯曲疲劳强度可靠性系数为2.59,二级齿轮可靠度为0.989,可靠性明显提高;主要零件的安全系数等级高;二级减速系统各齿轮的寿命达到设计要求;为同类行星齿轮系统的优化设计提供参考。     

装载机轮边减速器的多目标模糊可靠性优化设计

在充分考虑轮边减速器各设计参数的随机性和模糊性的基础上 ,建立以体积和齿宽最小为双目标的模糊可靠性优化数学模型 ;给出求解此模型的方法 ,并对实例进行模糊可靠性优化设计     

基于MATLAB的装载机轮边减速器计算机辅助优化设计

建立了装栽机轮边减速器的优化数学模型,结合ZL50装载机轮边减速器实例中的主要参数,对数学模型进行简化,用Matlab软件程序对其进行了优化.     

基于田口方法车辆轮边减速器稳健性分析

由于车辆轮边减速器实际设计中存在较多的不确定性因素,而其最终将会影响系统的质量,采用田口方法和模糊综合评判法相结合对不确定因素进行稳健性分析。根据轮边二级轮边减速器的结构特点,搭建其数学模型。建立轮边减速系统稳健型设计的目标函数,确定试验因素以及每个因素的水平数,建立合适的正交表安排试验方案,采用模糊综合评判方法对影响因素跨水平问题进行分析,获得最佳模糊评判参数,并将基于田口方法的稳健性设计和可靠性性设计水平指标、分析结果进行对比。分析结果表明,系统的体积减小,同时可靠性有一定的提高,同时与可靠性的优化设计对比,田口方法简捷方便更具有优越性。     

装载机轮边行星减速器的模糊可靠性优化设计

以装载机轮边减速器为研究对象 ,本文运用可靠性理论、模糊理论和最优化技术 ,提出了装载机轮边减速器的模糊可靠性优化设计方法 ;建立了模糊可靠性优化设计数学模型。给出了优化方法和应用实例。其结果表明了模糊可靠性优化设计在轮边减速器上应用的可行性和实用性     

基于Gabor变换的轮边减速器特征提取技术

研究矿用自卸车轮边减速器中部件局部故障振动信号的频谱结构,对于轮边减速器故障诊断具有重要意义.模拟内齿圈局部故障振动信号,利用Gabor变换提取方法对含噪声的故障振动信号进行降噪,并应用频谱分析方法诊断出了内齿圈故障,显示了该方法在信号提取和压制噪声的效果,为矿用自卸车轮边减速器故障诊断提供了有效的诊断方法.     

二级圆柱齿轮减速器优化设计及其MATLAB实现

通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了二级斜齿圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,最后借助MATLAB的优化工具箱进行了寻优计算。结果显示,采用此方法不仅算法可靠有效,而且编写程序简单,设计效率得以提高。     

滚刀磨床砂轮修形原理研究与修形仪设计

在对滚刀刃磨中砂轮修形的问题进行研究后设计了一种用于砂轮修形的修形仪 ,该修形仪能较好地解决刃磨大螺旋角滚刀时砂轮与滚刀前刀面的干涉问题。     

摩天轮结构有限元分析与优化设计

利用ANSYS软件对直径105 m、高120 m摩天轮进行了空载重力工况、偏载重力工况、满载重力工况、普通风载荷工况、冰雪载荷工况、50年一遇风载荷工况和地震载荷工况7种主要工况下的结构有限元分析。取构件的19个主要构件截面尺寸作为设计变量,以摩天轮结构总重量为目标函数,以材料许用应力为约束条件,用导重法对摩天轮结构进行了优化设计。优化设计后,摩天轮不含轿厢的结构重量从689.41吨下降到383.48吨,降重44.4%,各工况下安全系数均达到设计要求,实现了摩天轮结构的轻量化设计,验证了导重法应用于结构优化设计的优越性。     

LINGO软件在机械工程离散优化设计中的应用

采用专业的优化设计软件LINGO解决机械工程中的离散优化设计问题,LINGO软件编程工作量小、求解效率高,能得到符合工程要求的最优船,可获得比常规优化方法更有效的优化结果。     

工程机械三维建模关键技术研究

工程机械的虚拟训练系统涉及工程机械的三维模型重构等关键技术问题,严重影响了国内这方面的开发与应用。研究了工程机械三维建模过程中的几个关键性技术难题。探讨了基于快速三维拟合曲面技术和NURBS复合曲面重构技术的工程装备零部件的三维建模方法,阐述了建模步骤与生成方法。研究了三维模型的优化方法,构建了模型的优化步骤,研究了模型优化关键技术和结构优化关键技术。根据研究结果建立了场景逼真、操作交互性强的虚拟训练系统,为构建基于三维模型的工程机械虚拟训练系统提供了较好的技术基础。     

电工圆铝杆连铸结晶轮的壁厚优化设计

结晶轮在电工圆铝杆生产中起着梯形锭成型和保证生产条件的重要作用,其使用寿命成为制约生产的瓶颈。应用有限元方法模拟结晶轮的温度场,由热力耦合分析,确定热应力是影响结晶轮使用寿命的重要因素。基于热力耦合分析结果,从优化设计原理和方法入手,应用ANSYS DX优化工具,对结晶轮壁厚进行的优化设计。结果表明,结晶轮能够满足性能要求,优化效果明显,为提高结晶轮使用寿命提供了有效方法,也为类似结构的参数优化设计进行了尝试。     

基于混合离散变量法的箱形伸缩式吊臂优化设计

结合混合离散变量优化设计理论,归纳出用于轮式起重机箱形伸缩吊臂优化的数学模型,并应用该模型与相关程序对Q2-16型汽车起重机的3节吊臂进行优化计算。研究表明,该算法计算快捷、可靠,且优化结果不必圆整即为可行的设计方案,避免了按连续变量优化后圆整导致的非真正最优解或不可行解的情况。     

熔体泵用螺旋密封的优化模型与优化计算

以密封系数最大为优化目标函数，考虑了相对槽深、相对槽宽和螺旋角等约束条件，建立了螺套式螺旋密封封液能力优化的数学模型。采用MATLAB优化工具箱对螺套式螺旋密封的封液能力进行了优化计算，相比于传统的“直接法-变量轮换法”，此方法具有简单易行、计算量小，不依赖于密封操作参数等优点，具有较好的通用性。通过具体实例计算和应用证明了该方法的可行性。     

机械弹性车轮径向刚度和阻尼模型的分析

针对新型机械弹性车轮刚度特性,利用曲梁理论建立了弹性基础封闭圆环曲梁模型,对车轮刚度与輮轮抗弯刚度、铰链组弹性基础刚度及激振频率之间的关系进行了分析。结合车轮静态和动态试验分析结果,验证了根据曲梁理论所建模型的正确性,并分析了车轮刚度与车轮变形量、变形速率及激振频率之间的解析关系。根据分析结果建立了车轮刚度和阻尼的非线性解析模型,该模型反映了车轮变形量和激振频率对车轮刚度的影响,以及车轮变形速率和激振频率对车轮阻尼的影响,从而为车轮结构振动的进一步研究提供指导。