基于MATLAB偏心輪推桿行星傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

介紹了傳統(tǒng)齒輪泵存在的不足和齒輪泵的發(fā)展,提出了3種不同嚙合方式的平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵:平衡式外嚙合多齒輪泵、平衡式復(fù)合齒輪泵、平衡式內(nèi)嚙合多齒輪泵,并闡述了3種泵的工作原理。分析了3種不同嚙合方式的平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵的流量特性與力學(xué)特性,指出平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵從結(jié)構(gòu)上解決了齒輪泵液壓徑向力不平衡的問題,并在大大增大齒輪泵的排量的同時(shí),減小了齒輪泵的流量脈動(dòng),指出了平衡式行星傳動(dòng)齒輪泵是齒輪泵未來的發(fā)展方向。

通過搭建鋼-塑齒輪組合行星傳動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái),對(duì)8種組合系統(tǒng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)研究。主要研究了組合方式、轉(zhuǎn)速以及負(fù)載等對(duì)鋼-塑齒輪組合行星傳動(dòng)的振動(dòng)與噪聲特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明:組合方式對(duì)行星傳動(dòng)系統(tǒng)輸入軸和輸出軸支承軸承上的動(dòng)載荷影響顯著。塑料齒輪的引入顯著地降低了支承軸承上的動(dòng)載荷;采用sns組合或snn組合可顯著降低傳動(dòng)系統(tǒng)支承軸承上的動(dòng)載荷;各種組合傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲強(qiáng)度均隨轉(zhuǎn)速的升高而增大,組合方式對(duì)降噪效果影響顯著。

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隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,模塊化參數(shù)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)模式,成為企業(yè)快速占領(lǐng)市場(chǎng)和開發(fā)新產(chǎn)品的必備手段。以行星傳動(dòng)電動(dòng)葫蘆作為研究對(duì)象,以pro/e為設(shè)計(jì)平臺(tái),研究了行星傳動(dòng)電動(dòng)葫蘆基于模塊化的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù),研究了模塊化參數(shù)化技術(shù)的基本原理及實(shí)現(xiàn)方法,在很大程度上改良了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的弊端,縮短了設(shè)計(jì)周期,提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,適應(yīng)了企業(yè)的快速發(fā)展。最后以行星傳動(dòng)電動(dòng)葫蘆的卷筒組為例,討論了模塊化參數(shù)化的實(shí)現(xiàn)方法,取得了較好的結(jié)果。

在對(duì)刮板輸送機(jī)減速器設(shè)備的工作情況和要求分析的基礎(chǔ)上,對(duì)刮板輸送機(jī)減速器設(shè)備常見的故障形式進(jìn)行了分析,根據(jù)分析結(jié)果和減速器設(shè)備工作的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了一種新型的刮板輸送機(jī)行星架結(jié)構(gòu),并對(duì)該新型行星架結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)工作負(fù)載特性進(jìn)行了計(jì)算,繪制了三維結(jié)構(gòu)模型,并將其導(dǎo)入到ansys仿真分析軟件中對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。分析結(jié)果表明:該新型減速器行星架結(jié)構(gòu)完全滿足設(shè)計(jì)和使用要求,能夠大幅提高刮板輸送機(jī)減速器的使用可靠性和使用壽命。

本文介紹了漸開線少齒差行星齒輪傳動(dòng)的原理、計(jì)算方法以及在閥門電動(dòng)裝置上的應(yīng)用。

在研究蝸輪蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,以蝸輪的體積最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),提出了利用matlab的優(yōu)化工具箱對(duì)蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法比較,該方法既滿足了強(qiáng)度要求,又大大減小了蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的體積,提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

介紹一種無桿活塞氣缸與二級(jí)杠桿-偏心輪復(fù)合的浮動(dòng)式傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和力學(xué)計(jì)算。幾種簡(jiǎn)單的增力機(jī)構(gòu)和無桿活塞氣缸進(jìn)行合理的組合后,不僅可以實(shí)現(xiàn)力的多級(jí)放大,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,增力效果顯著。

手動(dòng)偏心輪—角塊夾具設(shè)計(jì)

選取蝸桿齒數(shù)、模數(shù)和直徑系數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,以蝸輪有色金屬齒圈體積最小作為設(shè)計(jì)目標(biāo),建立了包含3個(gè)設(shè)計(jì)變量和10個(gè)約束條件的蝸輪蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型,給出了優(yōu)化分析與實(shí)例計(jì)算結(jié)果。

詳細(xì)介紹了y018型氣動(dòng)鑿巖機(jī)的工作原理,建立了沖擊能的數(shù)學(xué)模型,給出了以沖擊能最大為目標(biāo)的線性約束的matlab優(yōu)化程序。計(jì)算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后的沖擊能較優(yōu)化前的沖擊能有明顯的提高,在一定程度上克服了氣動(dòng)鑿巖機(jī)能量利用率低的缺點(diǎn),對(duì)其他類型氣動(dòng)鑿巖機(jī)的設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。

在現(xiàn)有典型的鋼筋彎曲機(jī)結(jié)構(gòu)及鋼筋彎曲過程中的通用動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,主要對(duì)鋼筋彎曲機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的核心部分——二級(jí)齒輪傳動(dòng)部分進(jìn)行優(yōu)化,以各齒輪傳動(dòng)的中心距之和最小作為設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),以齒輪設(shè)計(jì)過程中各參數(shù)的基本要求包括性能約束、邊界約束為條件,進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。結(jié)果表明,齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的體積減少27·79%。在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中,以約束優(yōu)化理論為基礎(chǔ),采用了基于matlab平臺(tái)的齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路和方法。

在現(xiàn)有的鋼筋彎曲機(jī)典型結(jié)構(gòu)及鋼筋彎曲過程中的通用動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型基礎(chǔ)上,針對(duì)鋼筋彎曲機(jī)的蝸輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明,現(xiàn)有鋼筋彎曲機(jī)蝸輪傳動(dòng)系統(tǒng)的中心距可以進(jìn)一步縮小,從而實(shí)現(xiàn)減小鋼筋彎曲機(jī)體積這一目標(biāo)。

一種利用蝸桿蝸輪傳動(dòng)無級(jí)調(diào)節(jié)偏心的雙偏心輪定位夾具。該夾具可以適用于各種偏心軸或偏心套的加工,其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)、調(diào)節(jié)方便

偏心輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

針對(duì)車輛常用機(jī)電復(fù)合無級(jí)傳動(dòng)的分速匯矩、分矩匯速和分速匯速3種功率耦合機(jī)構(gòu),分析了多行星排分流傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和分流比特性,并對(duì)不同分流形式組合進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:多行星排分流特性與兩行星排分流傳動(dòng)特性相同,分速匯矩式分流傳動(dòng)有一個(gè)機(jī)械點(diǎn),在機(jī)械點(diǎn)之前分流比較小,適用于低速起步階段;分矩匯速式分流有一個(gè)機(jī)械點(diǎn),分流比成對(duì)稱分布,傳動(dòng)比小于機(jī)械點(diǎn)時(shí),成分流工況,效率高,適合于高速階段。分速匯速式分流傳動(dòng)有兩個(gè)機(jī)械點(diǎn),在兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)之間分流比較小,適用于中高速階段。對(duì)于多模式機(jī)電復(fù)合傳動(dòng),低速起步采用分速匯矩式分流傳動(dòng),中高速采用分速匯速式分流傳動(dòng)比較好,可實(shí)現(xiàn)電機(jī)無速差切換。

為提升液壓混合動(dòng)力履帶車輛綜合傳動(dòng)效率,以履帶推土機(jī)為例,提出了一種傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。搭建表征行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特征的矩陣。分別依據(jù)物理可行性、系統(tǒng)特性對(duì)動(dòng)力學(xué)特征矩陣進(jìn)行篩選,對(duì)比現(xiàn)有履帶推土機(jī)的直線行駛及轉(zhuǎn)向性能篩選出更優(yōu)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)履帶推土機(jī)典型循環(huán)工況,運(yùn)用全局動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法確定燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案。結(jié)果表明:相比于現(xiàn)有的液壓傳動(dòng)方案,該方案提升了牽引性能、轉(zhuǎn)向性能及燃油經(jīng)濟(jì)性。

以蝸輪的有色金屬齒圈體積最小為目標(biāo)函數(shù),并從設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)本身、運(yùn)動(dòng)性能、邊界條件等方面建立合理的約束條件,建立了蝸輪齒圈的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用matlab遺傳算法工具箱尋求全局最優(yōu)解。優(yōu)化結(jié)果表明,采用遺傳算法能夠快捷有效地對(duì)蝸桿齒輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),是對(duì)蝸桿齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種有效方法。

介紹了3種形封閉田偏心輪機(jī)構(gòu)與杠桿式壓板串聯(lián)組合的夾緊裝置的工作原理和性能特點(diǎn),給出了相應(yīng)的力學(xué)分析。該類夾緊裝置不僅具有傳統(tǒng)偏心夾緊裝置操作方便、夾緊動(dòng)作快、可自鎖的特點(diǎn)與功能,且松開工件時(shí)不需要其它輔助裝置。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和性能的不同,3種裝置可分別適用于不同的情況。

一種星輪行星輪式樓梯平地兩用搬運(yùn)車主要由星輪行星輪機(jī)構(gòu)、減速電機(jī)、電瓶、載物臺(tái)、平衡機(jī)構(gòu)、扶手、剎車、離合器等組成,利用減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)星輪行星輪,可使小車實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、安全、省力的載貨登樓運(yùn)動(dòng),通過控制離合器和調(diào)整平衡機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)小車下樓和在平地上的載貨運(yùn)動(dòng)。該搬運(yùn)車具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)單、高效省力和安全可靠的特點(diǎn),有效解決了人們上下樓搬運(yùn)困難與不便的問題,具有重要的推廣意義和廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)合《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定,以h型鋼檁條的總質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù),考慮強(qiáng)度、剛度、截面尺寸界限值等約束條件,建立非線性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,借助matlab語言提供的優(yōu)化工具箱,通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)該類檁條的優(yōu)化設(shè)計(jì)。算例表明,優(yōu)化結(jié)果合理且過程簡(jiǎn)潔。

針對(duì)目前在用的閘閥普遍笨重,運(yùn)輸、安裝不便等問題,對(duì)其進(jìn)行了基于matlab的閥體優(yōu)化設(shè)計(jì)。以閥體內(nèi)徑、壁厚和高度為設(shè)計(jì)變量,以閥體實(shí)心部分體積最小為目標(biāo)函數(shù),以強(qiáng)度、變量非負(fù)等為約束條件建立優(yōu)化模型。使用matlab優(yōu)化工具函數(shù),按照所建模型的約束條件和目標(biāo)函數(shù)建立.m文件,調(diào)用優(yōu)化工具函數(shù)fmincon對(duì)問題進(jìn)行求解。優(yōu)化算例表明,所得的最優(yōu)點(diǎn)位于所有約束條件交集上,閥體體積減小了28.65%。