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。     

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.     

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,在控制算法上采用转速、电流双闭环比例积分(PI)控制系统进行调速;采用控制器局域网络(CAN)总线通信,以减少多关节布线的复杂程度。结果表明,所设计的机器人关节能有效减小体积,体现微型化设计,且使用范围更广泛,双闭环控制系统达到稳态的时间比单闭环控制缩短了30%。     

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。     

正铲液压挖掘机工作装置的动力学分析与仿真

对一种正铲液压挖掘机进行动力学分析,运用虚功原理对工作装置进行动力学建模。基于Matlab对动力学模型进行数值计算,在给定负载情况下得到了铲斗在挖掘过程中3组液压缸的驱动力变化曲线。利用ADAMS仿真软件对该挖掘机工作装置进行动力学仿真,将仿真得到的结果与计算值进行对比,得到3组液压缸的驱动力误差曲线,误差在合理范围内,证明了动力学建模方法的正确性。     

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。     

宽V带无级变速器中当量摩擦因数的研究

介绍了宽V带无级变速器的工作原理,阐述了V带当量摩擦因数的计算对于整个宽V带无级变速器设计的重要性,分析了现有的V带传动中当量摩擦因数计算公式的不足,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,考虑了周向摩擦力和径向摩擦力,提出了摩擦力方向角,推导出了宽V带无级变速器中V带传动的当量摩擦因数的计算公式,并就摩擦力方向角的3种情况分别进行了讨论。     

基于虚拟样机技术的无级变速器设计与研究

无级变速器(CVT)能够在一定范围内连续实现速度改变,适用范围宽,应用前景广。利用虚拟样机技术实现无级变速器的设计与研发,具有研发周期短,成本低,并且能够实现产品全生命周期管理。通过在多体系统优化仿真软件RecurDyn中建立CVT虚拟样机模型进行运动学和动力学分析和仿真,全面了解CVT各方面性能,并将仿真结果与理论计算结果对比,从而证明虚拟样机技术的可行性和先进性,并具有很大的推广价值。