基于神经网络和遗传算法的锭子弹性管性能优化

为得到减振弹性管对下锭胆的支承弹性和锭子高速运动下的稳定性等性能的最优匹配效率,依据减振弹性管的等效抗弯刚度及底部等效刚度系数公式,利用MatLab数值分析软件构建弹性管抗弯刚度和底部挠度数学模型。首先,结合Isight优化软件基于径向基神经网络构建其近似模型,且使精度达到可接受水平,并以模型的关键结构参数弹性模量、螺距、槽宽、壁厚为设计变量,结合遗传算法对弹性管抗弯刚度和底部挠度进行多目标优化设计,得到Pareto最优解集和Pareto前沿图,确定出减振弹性管结构工艺参数的优化方案。通过对优化数据进行分析发现,该方案在保证减振弹性管弹性的同时,其底部振幅明显减弱。     

高速纺纱锭子弹性管减振机制与振动特性

为探究锭子弹性管的减振机制,将其开螺旋槽部分作为矩形弹簧模型处理,建立了减振弹性管的抗弯刚度及底部振幅的理论数学模型,并利用MatLab仿真分析了减振弹性管关键结构参教与其抗弯刚度和底部振动特性的耦合关系,同时结合有限元仿真及模态测试得到弹性管各阶固有频率。研究结果表明:随着槽宽和圈数的增大,刚度降低,底部振幅增加;随着壁厚、螺距、螺旋升角、弹性模量的增大,刚度增加,底部振幅降低;弹性管固有频率和锭子系统共振频率区间一致,且工作频率有效避开了共振频率。     

基于资金时间价值的并行公差优化设计

总结了经典的成本公差模型,基于资金的时间价值原理对经典成本公差模型进行优化,提出了多种优化后的成本公差模型计算方法。利用优化后的成本公差模型,将制造成本、质量损失成本同时考虑到并行公差设计的目标函数中,实现了并行公差的优化设计。通过工程实例证明了所提方法的有效性,结果表明,优化后的成本公差模型更贴近实际,计算得到的总成本更为合理,有效地反应了物价上涨、通货膨胀、资金的时间价值等现实因素。     

机器人关节无刷电机驱动与控制系统

为满足机器人高性能、低成本、易操作等要求,采用STM32F103芯片作为主控芯片,DRV8323为无刷电机驱动芯片,结合CAN总线、WPF上位机开发,以及磁编码器等传感器,设计了机器人关节无刷电机驱动及控制系统.详细阐述了磁场定向控制(FOC)无刷电机驱动的原理,从硬件和软件两方面完成驱动与控制系统设计.运用PID算法...     

机器人智能关节驱控结构一体化设计方法研究

为减少纺织机器人所占空间并提高其控制性能,研制了一款用于落纱理管的新型纺织机器人腰部关节.采用有刷电动机为动力源,以STM32F103T8U6为主控芯片,以L9110S为驱动芯片,利用磁编码器AS5600与安装在输出轴末端的磁铁产生霍尔效应,实现腰部关节速度、位置的检测;通过对比单速度闭环控制和转速、电流双闭环系统,在...     

宽V带无级变速器中轴向压力的研究

介绍了宽V带无级变速器的工作原理,阐述了V带当量摩擦系数的计算对于宽V带无级变速器中轴向力确定的重要性,根据平带传动的欧拉公式并结合宽V带无级变速器中V带传动的实际情况,提出了摩擦力方向角,推导出了V带传动的当量摩擦系数,无级变速器在传动过程中V带紧边和松边所受拉力的变化将导致摩擦力方向角的出现,当量摩擦系数是摩擦力方向角的函数,V带从绕进带轮到绕出带轮的过程中,当量摩擦系数逐渐增大,并将包角区域分为动弧区和静弧区,分别推导了宽V带无级变速器中主动轮和从动轮轴向压力的计算公式.     

考虑齿轮位移协调的2级星形传动多分流均载研究

研究了航空发动机二级星形传动系统大小星轮载荷分配机理,针对所有齿轮的偏心误差、齿厚误差、基节误差、安装误差,轴承制造误差等分别进行了当量角度啮合误差分析,考虑了太阳轮和内齿圈同时浮动导致的啮合侧隙变化而引起的浮动啮合误差,得到了两级啮合线上的综合角度啮合误差,建立了针对二级4路功率分流特征的各齿轮转角位移协调的精细化均载系数计算模型,获得了多分流多级系统的均载系数和均载特性曲线,得到了太阳轮和内齿圈的浮动规律,为航空制造上确定均载系数、工艺上合理分配及控制公差提供科学依据。     

圆锥滚子轴承配合精度对温升特性影响规律的试验研究

圆锥滚子轴承作为机械传动系统中起支撑旋转轴系的重要精密基础关键元件,其性能参数及工作状态会对装备的传动特性产生重要影响,轴承运行中的温升效应是影响轴承性能的关键因素。为了深入研究圆锥滚子轴承配合精度对温升特性的影响机理,研制了轴承智能检测试验台,通过实验手段研究了在不同配合精度情况下的轴承温升状况,分析了圆锥滚子轴承内外圈配合精度变化与温升的耦合规律,获取了圆锥滚子轴承不同配合精度下的温升特性曲线,为高端装备中圆锥滚子轴承参数的精确选取提供了理论支撑。     

冲击载荷下机器人关节系统动态特性研究

为了研究微型机器人关节在非稳定工作状态下的机电耦合作用机理,考虑误差以及齿轮啮合时变刚度,采用集中参数法,建立了电机拖动二级串联行星齿轮传动系统的机电耦合模型,计算求解得到了系统的固有频率以及质量参数对系统固有频率的影响、模态能的分布规律,分析了在冲击载荷下齿轮系统的扭振特性。结果表明,零件质量增加将使系统固有频率降低;系统模态能主要表现为低阶扭转振动应变能和高阶动能;在冲击过程中,系统表现为1阶固有频率与1倍啮合频率主导的振动模式。     

机器人关节裂纹传动系统机电耦合动态特性研究

服务机器人关节采用驱控一体化集成设计,并且传动系统采用小模数变位齿轮。关节频繁运动容易导致齿轮传动系统产生裂纹,裂纹引起刚度变化从而影响整个系统的动态特性。根据变位齿廓建立变位齿轮裂纹刚度计算模型,分别研究变位系数、多种裂纹形式对时变啮合刚度的影响;其次利用集中参数法构建了机器人关节机电耦合平移—扭转动力学模型,并将驱动电机的电磁特性、齿侧间隙等因素考虑入方程中;最后通过统计学分析裂纹对传动系统的影响。研究结果表明：正变位使刚度增大,负变位反之;双侧裂纹对刚度的影响明显大于单侧;随着裂纹加深,时变啮合刚度加速降低;随着传动系统级数的增加,裂纹对传动系统的影响逐渐减弱。研究结果为变位齿轮传动系统裂纹故障诊断提供理论基础。