上三角肘杆式主驱动机构的优化

针对伺服压力机主驱动机构的主要杆件对机构运动学和动力学特性的影响,提出一种优化结构的方法以提高机构的机械效益。基于压力机的主驱动机构的工作原理,建立压力机主驱动机构的上三角肘杆机构的ADAMS仿真模型。建立上三角肘杆机构的正运动学数学模型,同时运用MATLAB编写计算程序进行数值计算,得到上三角肘杆机构在不同杆长条件下输出端的运动变化特性曲线,验证连杆尺寸的设计具有合理性。进行上三角肘杆机构的动力学特性分析,得到各个铰节点的受力变化情况。建立机构的参数化优化模型,以机械效益最大为优化目标,计算获得优化后的杆长尺寸,并得到上三角肘杆式主驱动机构输出力的放大倍数提高了2.75倍。     

大公称力行程冷挤压机肘杆机构的优化分析

介绍了决定冷挤压成型效果的关键机构—肘杆机构的特点,并分析大公称力行程冷挤压机的成型特点,进而将普通肘杆机构演变为变形肘杆机构;对变形肘杆机构进行运动学分析,建立数学优化模型,采用内外惩罚函数法对变形肘杆机构各关键参数进行优化,进而得到满足大公称力行程冷挤压机肘杆机构的参数组合。最后根据优化得到的结果,建立实体模型并进行运动仿真,绘制出不同参数下的滑块速度行程曲线,根据冷挤压成型特点,选择符合要求的曲线参数,即为优化结果。     

注塑机负后角型肘杆机构的优化及特性分析

讨论新型的注塑机负后角肘杆机构的特点,并通过MATLAB软件分别对正后角和负后角肘杆机构进行多目标规划问题的优化计算.分别利用MATLAB及Pro/E软件对肘杆机构进行运动仿真,并对比两种结构的运动与力学特性.对负后角型注塑机合模机构的性能分析、设计及优化方法均作了详细介绍.     

模切机肘杆机构的优化设计

针对MP1040B型模切机肘杆机构工作中的问题,利用外罚函数法和解决无约束优化问题的BFGS变尺度法,对模切机肘杆机构进行优化设计,对优化结果分析可知,一个工作行程中下模切板的最大倾斜程度比优化前降低了25.6%,模切板的最大角加速度降低了21%,改善了设备性能,更好地满足使用要求。     

遗传算法与优化注射机合模机构运动行程

将遗传算法应用于注射机合模机构运动行程的最大化设计研究。优化中运动行程为目标函数，肘杆断面尺寸、肘杆起始与最终位置为设计变量，考虑了强度、稳定性、锁模力等约束条件。从研究结果来看，应用遗传算法进行运动行程的优化设计是可行且高效，可在注塑机合模机构运动行程最大化设计中推广应用。     

伺服机械压力机传动系统的优化分析

合适的压力机工作机构可以改善滑块运动性能,提高工作机构增力比,降低电动机容量,提高伺服压力机性能,降低成本。以增力比较大的肘杆机构为对象,分析了曲柄滑块、普通直线连杆-等长肘杆和三角连杆-不等长肘杆3种机构的工作特性,建立其运动学模型。以4 000 kN伺服压力机为例,采用MATLAB进行了运动学-动力学仿真分析。分析结果表明,三角连杆-不等长肘杆具有更好的动力学和运动学特性:在同等公称压力条件下,三角连杆机构所需曲柄转矩比曲柄连杆机构减少了88.7%,比直线连杆-等长肘杆的输入转矩减少了70.6%。     

伺服压力机三角肘杆传动机构的优化设计

针对伺服机械压力机三角肘杆传动机构,根据机构运动学与动力学理论,以滑块下死点位置为初始状态建立数学模型进行优化设计;以传动机构水平尺寸x为单位长度,以其他杆长与x比例的相对长度和曲柄的初始转角为优化变量,不但可以减少优化变量,还可以使优化过程变得简单、精确,且滑块行程可控。采用MATLAB软件优化工具箱实现了机构运动与动力的优化,采用ADAMS软件建模并进行仿真检验,证明优化结果可靠实用。     

下肢关节促动六杆机构尺寸综合优化设计的研究

提出了一种能帮助偏瘫病人实现下肢康复运动的六杆机构,对于该种型式的六杆机构,利用轨迹发生机构的优化方法,在MATLAB软件中使用优化函数通过编程对该机构实现了尺寸综合的最优化设计,最终确定六杆机构中各构件较合理的尺寸参数值.基于该优化设计而生成的下肢康复运动的六杆机构,利用VB编程验证了机构运动轨迹的合理性.     

基于遗传算法的注塑机肘杆机构优化设计

遗传算法对于多参数系统优化设计具有较好的鲁棒性。针对注塑机肘杆机构优化设计的问题,通过对注塑机单肘杆合模装置的运动分析,建立了数学模型。以肘杆机构长度最小为目标,利用遗传算法进行了优化设计,并与常规设计方法进行了比较。研究结果表明,基于遗传算法的优化设计体现出了明显的优化效果,具有一定的实际应用价值。     

油缸驱动肘杆机构合模部件开模瞬时停顿的研究

油缸驱动肘杆机构合模部件触动系统在注塑成型的开模过程中出现的瞬时停顿的不连续运动现象,分析了肘杆机构合模部件弹性变形能的实质,从理论和实例上对瞬时停顿的不连续运动现象进行论证,说明主要原因是由于油缸动力驱动系统与肘杆机构合模部件弹性力学的两者之间的动态性能不匹配所引起。提出的油马达—滚珠丝杆—肘杆机构等组合的传动系统,改变了合模部件弹性恢复能量转化型式,达到弹性恢复不干涉开模运动速度,实现开模的连续运动;传动系统组成型式的改变,打破传动的油缸驱动肘杆机构合模部件传动系统的增力比的设计极限,由传统的约20倍可增大到约100倍,实现肘杆机构合模部件节能降耗驱动的突破,拓展了运动性能优化设计空间。     

Design optimization of mixed-flow pump impellers with various shaft diameters at the same specific speed

In this study, the hydraulic performance of a mixed-flow pump depending on the impeller hub ratio was analyzed using Computational- fluid-dynamics (CFD). The impeller inlet shape varies according to the hub ratio even at the same specific speed. It is important to ensure an optimum impeller design according to the hub ratio in order for the impeller shape to provide the desired performance at constant specific speed. The design variables of inlet part for meridional plane and vane plane development were defined for optimum impeller design. The objective functions were defined as the total head and total efficiency of the mixed-flow pump impellers. The optimum impeller design was carried out by controlling the design variables of impeller inlet parts by using the Response-surface-method (RSM). The tendency of impeller design variables depending on the hub ratio was identified by analyzing the optimum impeller design. Further, the impeller shape was designed on the basis of the tendency of the design variables depending on the hub ratio. Finally, the performance of an impeller with the designed shape was verified by numerical analysis.     

激光选区熔化制备负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金性能的数值模拟

将椭圆孔的长/短轴之比、短轴半轴长和初始胞元的边长作为设计参数,提出了一种简化的负泊松比椭圆多孔材料设计方法,通过几何关系建立了材料泊松比与设计参数间的数学模型,基于Gibson-Ashby模型建立了弹性模量与设计参数间的数学模型;通过准静态压缩试验对采用激光选区熔化技术制备的负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金的泊松比数学模型进行验证,并确定弹性模量数学模型中的常数C。结果表明:采用所建立的泊松比与设计参数数学模型计算得到负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金的泊松比与试验值相吻合,相对误差在10%~15%;椭圆长/短轴之比、短轴半轴长与泊松比呈负相关,而初始胞元边长与泊松比呈正相关;计算得到泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金弹性模量数学模型中的常数C约为4.123。     

斜盘式轴向柱塞泵最小留长比的计算与仿真

柱塞设计合理与否是影响柱塞泵寿命的重要因素之一，而柱塞的最小留长比是柱塞设计的关键指标。为了提高柱塞泵使用寿命，需要对柱塞最小留长比设计方法进行深入研究。首先结合柱塞受力采用数值分析的方法得到柱塞最小留长比的理论计算公式，并应用ANSYS仿真软件对结果进行对比复核，此后将计算结果应用到产品中进行试验考核，验证了最小留长比计算的正确性,从而为最小留长比的设计提供了一种有效方法。此外应用以上设计方法对4种常用缸体材料的最小留长比进行了计算分析与试验验证，得到了相应的最小留长比，为工程实践中最小留长比的实际选用提供了一定的数据支持。     

齿轮传动系统扭振固有频率对设计参数的灵敏度

本文研究了齿轮传动系统扭振固有频率的设计灵敏度问题。提出了建立齿轮传动系统动力学控制方程的具体方法,引入了传动比矩阵,使得动力学控制方程的建立和分析易于实现程序化。推导了固有频率相对于设计参数的灵敏度公式,设计参数可以是轴的扭转刚度、齿轮或轴上零件的转动惯量和各级齿轮副的传动比。介绍了一个实际的齿轮传动系统灵敏度分析例子。本文提供的方法可用于齿轮传动系统动力学优化设计。     

多级压缩机的非等压力比设计理论研究

指出了多级压缩机等压力比设计理论缺陷，提出了变压缩多方过程指数非等压力比设计理论，推导出理论公式，并给出了图解和分析；分析了活塞式压缩机气缸缸径对压缩多方过程指数影响，并给出了经验值。     

缩套超高压缸的最佳化设计

首先推导了双层筒体基于最佳化设计原则的缩套界面压力的计算公式及径比条件。然后对某超高压缸的径比及应力进行了分析计算,发现其径比不符合最佳化设计原则,且应力分布很不均匀。最后针对该超高压缸所存在的问题,采用双层缩套圆筒的最佳化设计原则进行了最佳化设计,求得了最佳径比及尺寸,并作了应力分析。最佳化设计后的超高压缸在重量、外形体积及应力分布等方面均比原超高压缸有较大的改善,表明最佳化设计方案具有较好的技术经济效果。     

一种防爆负载敏感比例多路换向阀组的设计与仿真研究

采用静态理论分析、结构优化设计、动态模拟仿真相结合的方式，设计一种防爆负载敏感比例多路换向阀组。根据防爆负载敏感比例多路阀及负载敏感系统的液压原理，提出防爆负载敏感多路换向阀组的设计要求，并设计两联防爆负载敏感多路换向阀组的液压原理图；采用静态理论分析对该阀组进行压流特性研究，提供理论支持；防爆负载敏感比例两联多路阀组采用板式阀、插装阀相结合的方式进行结构优化布局，完成防爆负载敏感多路换向阀组的结构设计；基于AMESim建立防爆负载敏感系统的仿真模型并进行动态仿真，验证阀组的流量比例特性和压流特性。结果显示，新型防爆负载敏感多路换向阀组的流量比例特性和压流特性均符合负载敏感比例多路阀的设计要求。     

基于直流比值法的低压电缆故障检测装置设计

为了保证低压电缆运行的安全性和稳定性,提出基于直流比值法的低压电缆故障检测装置设计方法,该方法在检测装置的硬件设计中设计了信号参考与探测通道、电源模块、信号采集模块和磁电处理电路,将AD605线性放大器设置在磁电处理电路中,以此提高信号的信噪比。在软件设计中利用直流比值法,将投切电阻接入装置母线中,通过电压和漏电流的变化量比值,完成低压电缆故障的检测,实现低压电缆故障检测装置的设计。实验结果表明,所提方法可准确完成低压电缆故障的识别与定位。     

节曲线封闭的非圆齿轮传动比函数设计

当只给定非圆齿轮传动比周期内的部分传动比函数时,提出了两种方法设计整个周期的传动比函数,使非圆齿轮能够连续传动且传动比函数二阶连续,以保证传动平稳.首先根据主从轮各自转圈数要求确定传动比函数的周期,在保证齿轮能够连续传动的条件上,分别应用傅里叶级数和多项式补足周期内给定部分区间外的传动比函数.最后给出算例,解释这两种传...     

一种新的渐开线直齿圆柱齿轮传动理论重合度算法

理论重合度随中心距和啮合角的变化而变化,其经典计算公式没能完全反映该关系.在当今计算机普及的时代,计算公式的精确性要求优先于简单性要求,因此有必要对其进行补正.基于余弦定理,推导了渐开线直齿圆柱齿轮传动时的理论重合度计算公式,并进行了实例计算.该公式表明,对于特定的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其理论重合度只与啮合角有关.基于该公式,方便地写出了变位齿轮传动、斜齿轮传动的重合度计算公式.斜齿圆柱齿轮各圆柱面上的螺旋角均为齿面发生线与齿轮圆柱面母线的夹角.补正了斜齿圆柱轮传动因逐渐进入和退出啮合而增加在重合度.