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

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齒輪泵的流量特性與力學特性,指出平衡式行星傳動齒輪泵從結(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,減小了齒輪泵的流量脈動,指出了平衡式行星傳動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振動試驗臺,對8種組合系統(tǒng)進行了一系列實驗研究。主要研究了組合方式、轉(zhuǎn)速以及負載等對鋼-塑齒輪組合行星傳動的振動與噪聲特性的影響。實驗結(jié)果分析表明:組合方式對行星傳動系統(tǒng)輸入軸和輸出軸支承軸承上的動載荷影響顯著。塑料齒輪的引入顯著地降低了支承軸承上的動載荷;采用sns組合或snn組合可顯著降低傳動系統(tǒng)支承軸承上的動載荷;各種組合傳動系統(tǒng)的噪聲強度均隨轉(zhuǎn)速的升高而增大,組合方式對降噪效果影響顯著。

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

在對刮板輸送機減速器設(shè)備的工作情況和要求分析的基礎(chǔ)上,對刮板輸送機減速器設(shè)備常見的故障形式進行了分析,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)計了一種新型的刮板輸送機行星架結(jié)構(gòu),并對該新型行星架結(jié)構(gòu)的動態(tài)工作負載特性進行了計算,繪制了三維結(jié)構(gòu)模型,并將其導(dǎo)入到ansys仿真分析軟件中對其結(jié)構(gòu)進行了仿真分析。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)計和使用要求,能夠大幅提高刮板輸送機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的原理、計算方法以及在閥門電動裝置上的應(yīng)用。

在研究蝸輪蝸桿傳動優(yōu)化數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,以蝸輪的體積最小為優(yōu)化目標函數(shù),提出了利用matlab的優(yōu)化工具箱對蝸桿傳動進行優(yōu)化設(shè)計的方法。與傳統(tǒng)設(shè)計方法比較,該方法既滿足了強度要求,又大大減小了蝸輪蝸桿機構(gòu)的體積,提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。

介紹一種無桿活塞氣缸與二級杠桿-偏心輪復(fù)合的浮動式傳動系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點和力學計算。幾種簡單的增力機構(gòu)和無桿活塞氣缸進行合理的組合后,不僅可以實現(xiàn)力的多級放大,而且結(jié)構(gòu)簡單緊湊,增力效果顯著。

手動偏心輪—角塊夾具設(shè)計

選取蝸桿齒數(shù)、模數(shù)和直徑系數(shù)作為設(shè)計變量,以蝸輪有色金屬齒圈體積最小作為設(shè)計目標,建立了包含3個設(shè)計變量和10個約束條件的蝸輪蝸桿傳動優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學模型,給出了優(yōu)化分析與實例計算結(jié)果。

詳細介紹了y018型氣動鑿巖機的工作原理,建立了沖擊能的數(shù)學模型,給出了以沖擊能最大為目標的線性約束的matlab優(yōu)化程序。計算結(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鑿巖機能量利用率低的缺點,對其他類型氣動鑿巖機的設(shè)計具有參考價值。

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

在現(xiàn)有的鋼筋彎曲機典型結(jié)構(gòu)及鋼筋彎曲過程中的通用動力學計算模型基礎(chǔ)上,針對鋼筋彎曲機的蝸輪傳動系統(tǒng)進行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明,現(xiàn)有鋼筋彎曲機蝸輪傳動系統(tǒng)的中心距可以進一步縮小,從而實現(xiàn)減小鋼筋彎曲機體積這一目標。

一種利用蝸桿蝸輪傳動無級調(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,其特點是通用性強、調(diào)節(jié)方便

偏心輪機構(gòu)運動簡圖

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

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

以蝸輪的有色金屬齒圈體積最小為目標函數(shù),并從設(shè)計經(jīng)驗本身、運動性能、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)計數(shù)學模型。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蝸桿齒輪進行優(yōu)化設(shè)計,是對蝸桿齒輪優(yōu)化設(shè)計的一種有效方法。

介紹了3種形封閉田偏心輪機構(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,給出了相應(yīng)的力學分析。該類夾緊裝置不僅具有傳統(tǒng)偏心夾緊裝置操作方便、夾緊動作快、可自鎖的特點與功能,且松開工件時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車主要由星輪行星輪機構(gòu)、減速電機、電瓶、載物臺、平衡機構(gòu)、扶手、剎車、離合器等組成,利用減速電機驅(qū)動星輪行星輪,可使小車實現(xiàn)平穩(wěn)、安全、省力的載貨登樓運動,通過控制離合器和調(diào)整平衡機構(gòu),可實現(xiàn)小車下樓和在平地上的載貨運動。該搬運車具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡單、高效省力和安全可靠的特點,有效解決了人們上下樓搬運困難與不便的問題,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)量為目標函數(shù),考慮強度、剛度、截面尺寸界限值等約束條件,建立非線性優(yōu)化數(shù)學模型,借助matlab語言提供的優(yōu)化工具箱,通過編程實現(xiàn)對該類檁條的優(yōu)化設(shè)計。算例表明,優(yōu)化結(jié)果合理且過程簡潔。

針對目前在用的閘閥普遍笨重,運輸、安裝不便等問題,對其進行了基于matlab的閥體優(yōu)化設(shè)計。以閥體內(nèi)徑、壁厚和高度為設(shè)計變量,以閥體實心部分體積最小為目標函數(shù),以強度、變量非負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函數(shù)建立.m文件,調(diào)用優(yōu)化工具函數(shù)fmincon對問題進行求解。優(yōu)化算例表明,所得的最優(yōu)點位于所有約束條件交集上,閥體體積減小了28.65%。