悬链线型线轴瓦对连杆大头轴承润滑特性的影响

针对柴油机连杆大头轴承润滑不良和摩擦磨损的问题,结合轴承型线的设计理论,建立了悬链型线的数学表达式。运用AVL POWER UNIT搭建连杆柔性多体动力学模型,研究了连杆大头轴承的悬链线型线对其润滑特性的影响。结果表明:当连杆大头轴承采用悬链线型线轴瓦时,随着型线径向变化量的逐步增加,峰值油膜压力先减小后增大,最小油膜厚度先增大后减小,总摩擦功耗先减小后增大。当采用径向变化量为方案4(变化量6 μm)的悬链线型线轴瓦时,最小油膜厚度增加了0.22 μm,峰值油膜压力减少了10.92 MPa,总摩擦功耗减少了0.28 kW,有利于减小轴承的摩擦磨损功耗和改善连杆大头轴承的总体润滑性能。通过曲线拟合分析得到了最小油膜厚度、峰值油膜压力和总摩擦功耗这3个评价参数的函数关系,为连杆大头轴承润滑特性的优化设计提供参考依据。     

高功率密度柴油机连杆大头轴承润滑特性分析

基于全局 Newton-Raphaon 方法和柔度矩阵法对高功率密度柴油机连杆大头轴承的润滑性能进行数值摸拟;耦合求解 Reynolds 方程和弹性变形方程,比较弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承的轴心轨迹与压力分布。结果表明：将全局 Newton-Raphaon 方法与柔度矩阵法结合起来,对高功率密度内燃机连杆大头轴承的弹流润滑进行分析,解决了轴承偏心率大于1时弹流润滑计算难于收敛的问题;考虑表面弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承相比,在最大气体爆发压力附近,油膜压力分布的形状和大小明显发生变化,特别是在轴承的两端处,油膜压力明显增加并接近轴承中间部分的压力。     

基于正交试验的连杆大头轴承润滑影响因素研究

为了更加准确地预测轴承性能,提高轴承工作可靠性和寿命。基于弹性流体动力润滑理论,建立了卧式两缸柴油机连杆大头轴承的弹性流体动力润滑仿真模型。应用正交试验设计方法,以最大油膜压力、最小油膜厚度以及平均总摩擦功耗为考察指标,研究了轴承间隙、轴瓦宽度、油孔位置角和曲柄销油孔直径等因素对轴承润滑性能的影响。研究结果表明:最优方案与原方案相比,最小油膜厚度增加44.86%,最大油膜压力降低1.00%,平均总摩擦功耗增加4.84%。     

轴瓦表面波纹度对柴油机连杆大头轴承润滑特性的影响

柴油机连杆大头轴瓦表面在加工过程中存在波纹度,表面波纹度严重影响轴承接触表面的润滑性能。针对这一问题,建立考虑表面波纹度的连杆组弹性流体动力学模型,分析不同波纹度幅值、阶次和数量对连杆大头轴承润滑特性影响规律。结果表明：随着波纹度幅值、阶次和数量的增加,最小油膜厚度总体先增大后减小,总摩擦功耗先减小后增大,表明合理分布的表面波纹度对轴承性能有积极影响,可提升轴承的润滑性能;基于Box-Behnken试验设计与响应面法对柴油机连杆大头轴承润滑特性进行研究,以轴瓦表面波纹度的幅值、阶次和数量为优化变量,以最小油膜厚度和总摩擦功耗为优化目标进行响应面分析,并结合带精英策略的非支配排序遗传算法进行优化。结果表明：不同轴瓦表面波纹度对连杆大头轴承润滑特性影响差异较大;相较轴瓦光滑表面,优化后最小油膜厚度增加了11%;总摩擦功耗降低了14%。     

发动机连杆大头轴承润滑特性分析与优化

借助仿真软件对某四缸发动机连杆进行动力学计算,考察连杆大头轴承的润滑特性,并提出优化连杆大头刚度来改善大头轴承润滑特性的思路。经过对比分析发现:适当提高连杆大头刚度可以有效改善大头轴承的润滑特性,同时大大降低连杆大头处的应力,提高连杆使用耐久性。     

椭圆轴承多目标模糊优化设计

１多目标优化设计的模糊方法及思路模糊方法应用于多目标优化有两个途径：其一是构造模糊性的多目标优化算法。以各指标的理想值和当前值的关系为基础建立“满意”的隶属函数，从而构造反映决策者设计意图的效能函数，把多目标问题转化为单目标问题来求解。其二是用模糊数学方法将“型”优化的定性指标量化，转化为数学规划问题。或者用模糊综合评判方法，从若干个已有的、经过量化处理的备选方案中找到综合最优解。因此，为同时满足“型”和“量”两方面的优化要求，可以根据实际情况采用下述两种办法之一。（１）拟订若干可行方案，对定性…     

新型陶瓷3D打印机结构多目标参数优化设计

以一种新型陶瓷3D打印机为研究对象,提出以可操作度数、各向同性和工作空间三个性能同时最优为目标。首先介绍了机构的整体构型和喷头内部零部件的装配情况,其次在机构进行位置正逆解分析的基础上,推导出雅克比矩阵并求出关于三个优化目标的目标函数,依据空间几何关系确定约束条件,结合NSGA-Ⅱ算法进行优化得到了Pareto最优解,从中选取10组数据进行分析后最终确定了机构的尺寸参数。对优化前后的三个目标值进行对比分析可知,可操作度数和工作空间有所增大,各向同性的条件数适当减小,证明了算法优化的正确性。     

多连杆压力机优化设计

针对某一新型的多连杆高速压力机,进行了运动学分析建模。根据给定的性能指标,基于Matlab编程软件,利用步长搜索法对各杆件的结构尺寸进行优化设计。在优化参数基础上,获得压力机主滑块的位移、速度和加速度曲线,并与传统曲柄滑块机构运动曲线进行了比较,结果表明此多连杆压力机具有下死点附近位移曲线相对平缓,进程和回程速度快等特点,对于工件成型精度和提高加工效率有一定的意义。     

基于NSGA-Ⅱ算法的微耕机变速箱多目标优化设计

为了提高微耕机变速箱的传动性能和旋耕效率,针对变速箱的主要设计参数,建立了多轴式微耕机变速箱的优化设计数学模型。运用SGA、NSGA-Ⅱ算法和MATLAB语言编制了变速箱关键设计参数的优化程序,使用该程序对数学模型进行优化求解并比较结果。优化结果表明,采用SGA和NSGA-Ⅱ算法进行优化,体积分别减少了14.13%和15.96%,重点啮合齿轮重合度提高了4.07%和4.60%,取得较好的优化效果;其中,采用NSGA-Ⅱ算法比SGA算法在优化结果上更优秀。     

圆锥滚子轴承多目标优化设计

为满足用户多方面的需求，本文将多目标优化方法应用于圆锥滚子轴承的结构设计，通过程序系统可以对轴承八项性能指标中的１至３项进行优化，从而得到最优的结构设计方案。     

电动汽车轮毂电机—多连杆悬架系统设计与优化

基于传统车辆的多连杆悬架结构以及轮毂电机的结构设计了一种适用于直驱式电动汽车的轮毂电机-多连杆悬架系统。建立了数学模型、运动学仿真模型,验证了模型的准确性。基于构建的多连杆悬架模型,结合NSGA-Ⅱ算法,提出了轮毂电机-多连杆悬架系统的多目标优化方法,以悬架硬点为设计变量,对悬架的定位参数进行多目标优化并获得了Pareto最优解集。研究结果表明:优化后的悬架定位参数得到了改善,减少了轮胎磨损、车轮横向偏移的现象,提高了车辆的操纵稳定性,显著提高了悬架运动特性。     

高重合度圆柱齿轮传动多目标优化设计

以重合度最大、体积最小、弯曲强度相等为目标函数,建立了圆柱齿轮传动多目标优化设计数学模型,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化求解。对高速重载斜齿圆柱齿轮传动进行了高重合度优化设计,得到了Parteto最优解,并从中选择了一个优化方案与原始方案进行对比,结果显示高重合度圆柱齿轮传动的强度有明显提高,体积也有一定的减小。     

爬楼轮椅后腿机构多目标优化设计

爬楼轮椅后腿机构是典型的平面二自由度五连杆机构,杆长尺寸对其性能产生很大的影响。为了得到最优的杆长参数,建立了五连杆机构的运动学模型和动力学模型,分别在运动学层面和动力学层面上提出了多个性能指标,以其作为目标函数和约束条件建立了机构多目标优化数学模型,利用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法得到了Pareto最优解。最后分别以各个性能指标值最小和权衡各个性能指标值为依据列出了几组最优设计点,包括杆长参数和对应的各个性能指标值,人们可以根据设计要求和工程实际经验来权衡选取满足不同要求的优化结果。     

曲柄齿轮齿条组合机构的多目标优化设计

以曲柄齿轮齿条组合机构为研究对象,在考虑机构运动学及齿轮啮合特性的基础上,以齿轮摆角、齿轮角加速度以及齿轮齿条的重合度作为优化目标建立了数学分析模型;运用NSGA-Ⅱ算法对其设计参数进行了多目标优化,得到一组最优解集,从而确定了该组合机构的最优设计方案;基于Matlab仿真软件对优化前后组合机构的运动学特性进行了分析。结果表明:在保证机构运行平稳的前提下,优化后组合机构的齿轮摆角从7.365 rad增至9.875 rad,提高了该机构长行程往复运动能力。该结论为曲柄齿轮齿条组合机构的参数优化设计提供了理论参考依据。     

基于NSGA-Ⅱ的两级行星齿轮减速机的多目标优化设计

为了设计体积更小、效率更高的两级行星齿轮减速机,首先建立两级行星齿轮减速机多目标优化的数学模型;采用多目标进化算法NSGA-II对数学模型进行优化,选择五种不同行星齿轮个数,优化得到两级行星齿轮减速机体积和传动效率的pareto最优解。同时与MATLAB工具箱优化获得的结果进行比较,结果显示NSGA-II算法优化的结果均优于MATLAB工具箱优化的结果,特别是所设计的二级行星轮减速机的体积更小。所提出的多目标优化方法和步骤还可以为多级行星齿轮减速机的优化设计提供有效地指导。     

基于宏观空穴理论的主轴承多目标优化设计

为有效地降低内燃机轴承的润滑油泄流量,提高其油膜支撑能力,建立考虑宏观空穴效应的曲轴-主轴承系统的流体动力润滑模型,并根据不对中角度下最大油膜压力验证了宏观空穴模型的正确性;采用宏观空穴模型对内燃机轴颈-轴承系统的空穴区域及空穴区域密度进行预测;基于正交试验设计和最优拉丁超立方试验设计,研究不同参数及参数耦合对轴承润滑性能的影响;结合带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II),以润滑油泄流量和油膜支撑力矩为优化目标,对内燃机主轴承性能进行优化设计。研究结果表明:仅仅结合正交试验分析单因素影响权重是不够的,参数的交互影响权重较大,在进行参数权重影响分析时应综合考虑参数间的交互影响;在润滑油泄流量最小和油膜支撑力矩最大多目标优化中形成了一个最优解前沿,得到了一个关于多目标优化的解集。     

高速仪表轴承的多目标优化设计

根据高速仪表轴承的工作特点 ,在相应模型的基础上 ,归纳了几项主要性能指标的计算方法 ,提出了多目标优化设计的两种评价方式 ,并以实例分析了在不同预载荷下的主参数变化趋势 ,推荐了两组设计参数。附表 3个 ,参考文献 5篇。     

高速重载弧齿锥齿轮齿面多目标优化设计

以提高弧齿锥齿轮强度性能和减振降噪为出发点,基于TCA(Tooth contact analysis)、LTCA(Load tooth contact analysis)及局部综合法建立高重合度与低啮合转换处传动误差幅值的齿面多目标优化设计模型;利用带精英策略非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）优化3个齿面2阶接触参数,根据目标函数重要程度从Pareto最优解集中选择最终优化解。结果表明：给定工况下,优化后的2阶参数使得弧齿锥齿轮副重合度增加了16.69%,啮合转换处传动误差幅值降低了87.33%;同时承载传动误差均值、齿面接触应力均值与大小轮齿根弯曲应力均值分别降低了11.82%、0.25%、12.32%和13.61%,改善了齿轮副的强度性能和啮合性能,实现了减振降噪的效果。