基于Pro/E的减速器箱体结构参数化设计

介绍了参数化设计思路与二次开发基本流程,利用Pro/E软件设计了减速器箱体的参数化模型,实现了箱体结构的参数编辑与模型再生功能。通过二次开发工具Pro/TOOLKIT与VC++语言相结合,采用动态链接库模式(DLL MODE)开发出了减速器箱体的参数化设计交互界面,使箱体的结构设计更加灵活和高效,为箱体类零件的标准化与系列化设计提供了技术支持。     

内外激励下高速列车齿轮箱箱体动态响应分析

对高速列车齿轮箱箱体结构的动态响应特性进行分析。对齿轮传动系统内部和外部动态激励进行数值模拟,建立考虑轮齿啮合的高速列车动力车整车动力学模型,内部激励主要考虑齿轮的时变啮合刚度、轮齿啮合阻尼和传递误差,外部激励主要考虑异步电动机的谐波转矩和轨道激励,得到恒功率牵引工况下齿轮传动系统的动态载荷。建立齿轮箱箱体的有限元模型,利用直接积分法分析动态载荷作用下箱体的动态响应,并针对相关频率进行谐响应分析。结果表明,考虑轮齿啮合才能得到齿轮传动系统的高频振动,箱体结构能够满足正常的运营需求,异步电动机谐波转矩频率和齿轮啮合频率在箱体动态响应的主频中都有体现,在箱体结构设计时,应注意箱体自身模态频率与外界频率的错开,以免发生共振。     

逆向工程技术在箱体零件设计中的应用

将逆向工程技术应用于复杂薄壁箱体类零件的设计与制造,通过工业级光学3D扫描设备测量某减速器箱体结构的三维数据,在Geomagic平台上对点云模型进行修复与处理,明确了薄壁箱体类零件逆向设计的实现流程。以箱体结构封装模型为参照,分别对初始点云模型和CREO环境下的测绘模型进行质量分析,有助于提高箱体类零件的建模精度和质量,为复杂箱体类零件的逆向复制、产品改型及创新设计提供了重要依据。     

单元移植技术在快速设计系统构建中的应用

以基于结构重用实现产品快速变异设计为目标,在前人研究成果的基础上,提出了基于特征单元移植的结构变异设计系统的构建模型,对其体系结构及其实现的关键技术进行了探讨。详细阐述了特征单元建模技术中特征单元信息模型、特征单元库的建立方法,并根据箱体类零件的功能和结构特点构建了箱体类零件的特征单元库;分析了组成变异零件基型的特征单元之间的布尔运算类型以及特征单元的具体分割操作过程;描述了通过切合面类型的判断,实现变异零件基型与移植特征单元的拓扑搭接操作过程。最后,通过一个箱体类零件结构变异的实例,说明了该系统实现零件结构变异设计的基本过程。     

多种动载荷激励下变速器箱体的动态响应分析

变速器箱体是变速器中结构最复杂、所受激励最多的部件,由于动载荷的存在,箱体受到的破坏远大于其静载设计。建立了齿轮传动系统刚柔耦合多体动力学模型,求解了齿轮时变啮合刚度、阻尼、误差及驱动电机转矩波动激励下轴承座位置处动态力响应,以及随机路面谱激励下悬置点处动态力响应,在此基础上,利用模态叠加法对变速器箱体进行动态特性求解分析。结果表明,箱体总体设计较为保守,中间的板类零件变形较大、刚度较小,在设计初期需重点关注。     

基于PLC和WinCC的采煤机监控系统

提出了基于PLC和Win CC的采煤机监控系统,并对该自动化监控系统的结构组成、控制功能进行了分析,并对整个监控系统的总体结构设计及各核心单元的结构设计、总体要求进行了详细的阐述。该监控系统能够极大地提高采煤机运行的可靠性。     

刚柔耦合地铁齿轮传动系统振动响应分析

地铁齿轮箱是车辆关键传动部件,其振动情况影响列车行车安全。针对地铁齿轮箱振动响应问题,以地铁齿轮箱实体模型为研究对象,借助Cero及ADAMS的数据接口进行了数据转换,并借助ANSYS实现将齿轮箱体柔性化,基于ADAMS将柔性体替换掉原模型对应刚性体,并对其进行合理约束,建立齿轮接触模型,并采用ADAMS内置机械包模块建立轴承副,生成了地铁齿轮箱刚柔耦合动力学模型。根据齿轮箱动力学仿真结果,分析箱体在齿轮启动瞬间及加速阶段存在较大振动冲击,比较各测点的应力应变情况可知,上箱体明显较之下箱体有更显著的振动冲击响应,上箱体观察口及上箱体顶部区域由于信号的叠加作用等因素有较大的应力应变响应,可以考虑对箱体结构进行优化,考虑添加加强筋等措施加强危险节点的稳定性。为地铁车载齿轮箱设计提供参考。     

新能源悬臂型轮边减速器箱体结构强度研究

轮边减速器作为重型或新能源车辆重要的减速增扭传动结构之一,其箱体是齿轮传动系统内部载荷和车架连接外部载荷的重要承载体,箱体结构设计合理和强度性能满足是轮边减速器平稳运行的重要保证。基于箱体三维几何结构和有限元分析方法,建立集“模型-强度评判-运转”的箱体结构分析方法,综合研究了箱体的结构强度及密封性。结果表明,采用组合计算的载荷和强度评判准则下的箱体具有足量的设计强度和刚度,可以支撑内场传动系统的平稳运行和抵抗外载荷作用变形;足量的螺栓分布和合适的螺栓型号可以保证箱体结合面接触面均匀分布,且不发生漏油现象;箱体试验结果与理论分析基本吻合。提出的结构强度分析方法为箱体的结构设计提供了技术参考。     

面向工艺设计的制造过程建模

基于工艺设计对产品制造成本、质量和效率的重要影响,提出了一种基于工艺设计的制造过程建模方法,以通过对过程模型的仿真,预测、分析和优化工艺设计效果。基于对制造过程的特征分析,采用面向对象的方法,首先将制造过程定义为一组成对象,并划分为制造活动、过程控制和制造资源3类成分对象,建立了制造过程类结构模型和动态过程模型。分别定义了工序类、制造资源类和过程控制类的类结构模型,以及各类对象的方法和属性。基于这些模型开发了一种计算机辅助工艺设计系统,可快速、自动地构建工艺设计定义的制造过程模型,并对过程参数（成本、时间）、切削加工、工件物流进行计算和仿真。     

比辐射星上定标器结构设计及有限元分析

比辐射星上定标器是一种新型的遥感卫星在轨辐射定标装置,其结构设计的可靠性将直接决定星上光学系统的定标精度。为了得到星上定标器结构在航天力学条件下的响应情况,用ANSYS Workbench对其加速度过载和随机振动响应特性进行了有限元分析,获得了定标器箱体的加速度过载响应特性、固有频率和振型、随机振动响应特性。分析结果表明,定标器箱体在航天力学条件下强度和刚度都满足设计要求。为后期振动试验和结构优化设计提供了定量化参考依据。     

采煤机截割部工作稳定性研究

为研究采煤机截割部的工作稳定性,利用Matlab、Pro/E、ADAMS和ANSYS联合构造的仿真平台建立截割部的刚柔耦合动力学模型。基于ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行强迫振动分析,获取系统主要模态能量分布及各阶模态的动态响应特性,对壳体的振动特性及其对传动系统的影响进行分析。分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

基于广义随机Petri网的可视化建模与仿真工具

为了满足Petri网理论的应用研究的需要,首先给出了层次对象广义随机Petri网模型的定义,并运用面向对象方法设计和开发了基于层次对象广义随机Petri网的可视化建模和仿真工具软件,详细介绍了该软件工具的设计方法,包括功能结构图、网模型对象类图和符合可扩展标记语言规范的中性文件格式存储模型数据结构。最后通过实例说明了该工具应用的有效性。     

采煤机双电机截割部壳体预应力模态分析

采煤机双电机截割部壳体不但支撑滚筒截割煤层,而且是传动系统的箱体,壳体的变形必然影响传动装置的运行,利用三维建模软件Pro/E建立截割部壳体的实体模型,并结合Workbench对壳体进行预应力模态分析,结果表明了该采煤机截割部壳体在受载过程中的薄弱环节及其各阶固有频率,为双电机截割部壳体的进一步改进及其优化设计提供了依据。     

MG-300W1采煤机的现场使用与技术改造

介绍了MG300W1采煤机的结构及工作原理,并根据现场使用情况和损坏状况,分析了采煤机通轴轴承、行走轮轴承、螺旋滚筒叶片及齿座严重磨损和损坏的原因,从而制定出相应的改进方案,即通过采用强迫润滑、镶套处理等措施,加强采煤机主要部件的耐磨性和使用可靠性。     

基于自适应模糊滑模变结构的采煤机自动调高控制策略

针对采煤机自动调高和采煤工作面无人化存在的问题,提出了基于电液位置伺服系统的自适应模糊滑模变结构控制系统。分析了采煤机自动调高的依据条件,建立了采煤机调高系统的数学模型,得到了采煤机调高系统的控制变量。采用自适应模糊滑模变结构控制策略,设计了采煤机自动调高控制器,并分析了其稳定性。利用MATLAB对采煤机调高控制器进行了仿真,仿真结果表明,采用自适应模糊滑模变结构的控制系统可以实现采煤机截割预定轨迹的准确跟踪,相对于PID控制技术,其跟踪误差较小,控制效果较理想。     

基于SPH法的采煤机截割部行星机构流-固耦合分析

采煤机截割部行星机构工作环境恶劣,受到的冲击载荷较大且内部润滑情况复杂。为了更加准确地计算行星机构动态特性,提出了一种基于Abaqus的光滑粒子流体动力学(Smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法。以MG400/951WD型采煤机为工程对象,通过三维建模软件Pro/E建立采煤机整机三维装配模型,导入Adams中进行多体动力学仿真,并输出载荷文件。在Abaqus中建立行星机构流-固耦合模型,运用显式动力学求解器进行非线性齿轮啮合动态分析,验证了油液无网格化特征对比传统动力学分析法具有天然优势,可广泛应用于工矿设备关键结构件的动力学研究中。     

电池壳体内曲面表面粗糙度测量系统

介绍了电池壳体内曲面表面粗糙度测量系统的原理、结构、关键设计技术、评定参数等。该仪器基于M制轮廓触针扫描测量原理 ,设计了特殊结构的高灵敏度触针式压电传感器和极低自振量的旋转式电动驱动机构 ,建立了自定义参数及量值传递系统     

采煤机液压拉杠力学特性实验

针对在采煤机工作过程中,液压拉杠时常断裂的问题,采用1∶1模拟煤矿井下综采成套装备实验平台。以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机空载、重载4种不同工况下液压拉杠的力学特性进行了测试与研究。研究结果表明：不同工况下液压拉杠的载荷均未达到实验前的预紧力;采煤机起车时,位于机身上方两个液压拉杠的载荷趋势较大;在采煤机重载截煤工况下,位于采煤侧上方的液压拉杠处于压缩状态,并且载荷最大。     

数控转台式拉弯机控制系统的设计与实现

介绍了转台式拉弯机的工作原理及其控制特点，论述了其数控改造后的控制原理及控制系统的体系结构，并详细地介绍了自行开发设计的控制软件的功能、进程模型、控制流程及对象类的结构。     

采煤机牵引部刚柔耦合系统仿真研究

应用三维机械设计软件Pro/E、有限元分析软件ANSYS和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了采煤机牵引部刚柔耦合虚拟样机模型,并利用ADAMS/View模块对其结构强度进行了研究,发现了采煤机牵引部薄弱环节,为有效地提高采煤机整机的寿命和对其进行局部结构优化提供了理论依据,对全面掌握牵引部系统的动态性能具有重要价值。