基于改进型蚁群算法的内燃机配气凸轮机构型线动力学优化设计

针对内燃机配气机构工作时的振动、冲击和噪声问题,建立内燃机配气凸轮机构型线的动力学数学模型。对蚁群算法在内燃机配气凸轮机构型线参数优化设计进行详细分析,并对蚁群算法存在的容易陷入局部解问题,将蚁群算法和遗传算法进行有效地结合,使得改进后的蚁群算法能够高效率地对内燃机配气凸轮机构型线参数进行优化设计：运用改进型蚁群算法和Matlab语言,对内燃机配气凸轮机构型线数学模型进行仿真优化计算,与原设计相比,仿真结果表明,丰满系数提高,动态最大正加速度在上升段降低,在下降段增加,动态最大负加速度降低,使得系统动态速度和动态加速度趋于平稳,有效地减少了内燃机配气机构的冲击振动,提高了内燃机的动力性能。     

基于遗传算法的共轭凸轮机构计算机辅助设计

针对共轭凸轮机构传动效率低和设计工作量过大的问题,对共轭凸轮机构的设计原理进行了理论推导,提出了一种基于遗传算法的共轭凸轮机构计算机辅助优化设计方法。首先,建立了共轭凸轮机构的数学模型,通过遗传算法对共轭凸轮的结构参数进行了优化求解;其次,利用MFC开发共轭凸轮机构优化设计软件,对SolidWorks进行了二次开发,自动生成了共轭凸轮三维模型;最后,将机构模型导入ADAMS进行了运动仿真,得到了从动件运动规律,并与设计要求进行了比较,验证了优化设计方法的正确性。研究结果表明:遗传算法可以使共轭凸轮机构的最大压力角接近于全局最优值,改善机构的传动效率;利用MFC进行SolidWorks二次开发求解共轭凸轮三维模型的方法,能使共轭凸轮的设计更加自动化,降低设计工作量。     

基于数值分析法的高速凸轮机构动态研究

针对凸轮端从动件运动规律不能用解析函数式表示或者表达式比较复杂时,导致工作端的激振函数只能用离散的数值表示的情况,研究凸轮机构动态分析问题。建立数学模型及动力学方程,采用数值分析法对高速凸轮机构的输入、输出的动态响应及误差进行研究,运用MATLAB软件调用数值微分函数对高速凸轮从动端及工作端的位移、速度、加速度及两者间的误差进行分析。证实了数值分析法在研究高速凸轮机构动态分析方面具有一定的优越性。同时该研究也为高速凸轮机构动态优化设计提供新的理论依据。     

高速共轭凸轮打纬机构柔性动力学分析

共轭凸轮打纬机构广泛应用于高速剑杆织机中,对其进行全面深入的动力学特性研究,将提升织机整体性能,提高生产效率。基于有限元法对打纬机构柔性构件进行有效离散化,为建立精确的动力学模型提供物理模型基础;应用Kane方程结合模态综合技术建立共轭凸轮打纬机构动力学模型,不仅形式简单,求解时也可大大节约计算资源。基于该动力学模型,分别对凸轮转速、打纬阻力、结构参数对动态响应的影响进行仿真。结果表明,转速提高和打纬阻力带来的机构变形不足以影响打纬性能,但转速变化对机构加速度影响明显。研究结果为改善各实际工况和结构参数下打纬机构的动态性能提供了依据,也为更精确地动态优化设计高速打纬机构奠定了理论基础。     

滚子凸轮机构的基本尺寸的优化设计

通过分析讨论滚子凸轮机构基本尺寸的取值与凸轮基圆半径、机构最小压力角及高副接触应力等因素的关系,提出了凸轮机构最小基本尺寸的选择原则,并建立了优化设计数学模型及求解方法。     

船用柴油机凸轮动态摩擦学分析及型线优化设计*

柴油机配气凸轮工作环境较为恶劣,工作过程中配合界面间载荷、速度及曲率半径等工况周期性变化,导致润滑接触条件苛刻,磨损情况恶劣。以某船用柴油机配气凸轮机构典型工况为算例,针对凸轮-挺柱常见的磨损问题,研究凸轮-挺柱动态接触特性;采用余弦-等速段和高次五项式对凸轮型线进行优化设计,并对凸轮-挺柱副动态接触及弹流润滑状态进行数值分析。结果表明:原凸轮磨损的原因是凸轮-挺柱副在运动周期内动态接触应力出现明显波动,最大值超过许用应力值;经型线优化设计后,凸轮-挺柱动态接触应力降到许用值以下,改善了动态接触特性,凸轮型线具有较好的润滑特性,运行过程中可保持较稳定的油膜润滑状态;凸轮转速和接触载荷的改变会直接影响凸轮-挺柱的润滑状态,尤其是随凸轮转速增大,润滑膜厚增大,压力减小,润滑接触状态明显改善。     

分度凸轮机构的通用优化设计

对３各类型的分度凸轮机构建立了统一的优化设计数学模型，编制了通用软件模块，实际应用证明，所设计的凸轮机构接触应力小，结构合理，性能良好。     

凸轮基圆半径和偏距的优化设计

本文根据凸轮基圆半径的解析计算公式,分析推导了凸轮机构基本尺寸优化设计的数学模型。由此编制的设计计算程序,不仅适用于无约束条件时凸轮机构基本尺寸的优化设计,同时也适用于有约束条件时凸轮机构基本尺寸的优化设计,并且从动件运动规律可以是各种运动规律的任意组合或改进型。     

弧面分度凸轮机构动力学特性的研究

弧面分度凸轮机构的动力学特性决定了该机构的动态定位精度。本文在建立弧面分度凸轮机构动力学模型的基础上,通过求解此模型微分方程研究从动工作盘的动态响应,进而分析弧面分度凸轮机构动态精度与负载、系统刚度、配合间隙及工作转速之间的关系。     

基于虚拟样机技术的内平动分度凸轮机构动力学分析

针对内平动分度凸轮机构的动态特性分析,综合考虑弹性变形、惯性负载等因素,提出了基于刚柔耦合的动力学建模方法。利用SolidWorks、ADAMS及ANSYS软件建立了机构的刚柔耦合动力学仿真模型,分析凸轮–针齿间的接触力、负载及转速对内平动分度凸轮机构动态性能的影响。研究结果表明:在一定工况下,同一分度期内凸轮与单个针齿间的最大接触力出现在输出轴转角20°附近位置;随着负载的增加,机构的振动不断变大;随着转速的增大,输出轴角加速度的幅值明显增大,凸轮–针齿间的接触力也呈现出逐渐增大的趋势;不同转速对内平动分度凸轮机构的动态分度精度有着较大影响。     

共轭凸轮开口机构的反求设计及动力学研究

通过把测绘的共轭开口凸轮廓面数据导入CREO中建模仿真,分析特征参数并采用加控制的多项式运动规律完成共轭凸轮的反求设计。同时建立起共轭凸轮开口机构的三维模型,进行静态动力学分析得到拉格朗日动力学方程。最后将模型导入ADAMS中做动态仿真分析,得到了综框运动曲线及凸轮和滚子之间的碰撞力曲线。仿真方法和结果为后续对反求凸轮的优化设计提供了可靠依据。     

凸轮机构设计专家系统的研究

应用人工智能原理和专家系统技术，结合传统ＣＡＤ、优化设计方法、动力分析方法，综合领域专家知识和经验，提出凸轮机构设计的设计模型、控制策略和系统结构，建立了凸轮机构设计专家系统（ＣＡＭＥＳ），实现了凸轮机构设计的自动化和智能化。     

开口凸轮机构的优化设计

建立了开口凸轮机构优化设计的教学模型．并对实例进行了计算和分析．为同类型传动的设计提供了有效优化设计方法。     

三次样条插值函数在凸轮机构运动分析中的应用

凸轮机构的运动分析在机械优化设计中具有重要的研究价值。本文对目前常用的几种凸轮机构运动分析方法进行了评价,指出了其不足和存在的问题,然后将三次样条函数应用于凸轮机构的运动分析中,建立了基于三次样条函数的凸轮机构运动分析方程,最后以印刷机的开闭牙凸轮机构为例,实现了其完整的运动分析,仿真结果验证了方法的正确性及优越性。     

基于ADAMS的共轭凸轮机构仿真分析

本文以凸轮摆式剪切机中的凸轮剪切机构为研究对象,对摆动从动件共轭凸轮机构进行理论分析,在3维CAD 软件Solidworks中建立凸轮机构模型。以ADAMS的碰撞仿真理论为基础,对机构进行动力学仿真分析,得出凸轮与摆杆之间接触力、凸轮主轴所受力以及凸轮与摆杆之间间隙随凸轮转动的变化规律曲线,并对凸轮与摆杆之间的共轭情况进行了分析。本文对摆动从动件共轭凸轮机构的合理设计和结构参数的优化设计具有一定的参考价值。     

多目标优化设计在配气机构凸轮型线中的应用

分析了发动机配气机构凸轮型线设计要求和型线选择,建立了凸轮型线多目标优化数学模型,基于Matlab软件编制了凸轮型线进行多目标优化设计的程序。给出了计算实例,实例表明通过优化改善了挺柱运动的平滑性,提高了配气机构的性能。     

平底从动件盘型凸轮机构系统磨损的数值仿真

磨损寿命预测、状态监测及参数优化设计是摩擦副系统的磨损过程中的三大难点。我们基于离散数学理论和计算机技术建立了平底从动件型凸轮机构系统磨损的数值仿真模型,通过引入位置矢量和磨损步长的概念,使连续的磨损过程离散化,实现了对凸轮的磨损寿命的预测,并对从动件的运动规律做了动态跟踪。     

实现直线等速运动凸轮-连杆组合机构的优化设计

凸轮-连杆组合机构由于具有凸轮机构和连杆机构的优点,因此在实现复杂运动轨迹或满足某些特定要求方面,是很有发展前途的一种机构。 本文对用于缝包机的送布机构——凸轮-连杆机构进行了比较系统的分析研究,按特定的运动要求建立了目标函数和约束条件,借助于计算机进行优化设计。通过优化设计,不但改善     

高速凸轮机构输出端运动规律的确定

高速凸轮机构在机械产品中发挥的作用日趋明显。这里并以弹性理论为基础,建立了高速凸轮机构的动力学模型,分析了高速凸轮机构动力学模型的运动方程式,并通过正弦加速度运动规律得到了凸轮机构输出端的动态响应,找到了确定凸轮机构输出端运动规律的方法,为凸轮廓线的设计奠定了基础。     

基于ISCA的盘形凸轮机构运动可靠性优化设计

为分析基本尺寸误差、运动副间隙对盘形凸轮机构运动精度的影响,建立了考虑两种误差的摆动推杆盘形凸轮机构运动可靠性、可靠性灵敏度数学模型.为使机构运动可靠性最大化,利用改进的正弦余弦算法(Improved Sine Cosine Algorithm,ISCA)对某摆动推杆盘形凸轮机构进行参数组合优化设计,得到机构最优参数组...