基于模拟退火算法的五缸往复泵曲柄相位布置方案优化

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.     

高压往复泵曲轴强度的有限元分析

为了提升高压往复泵的设计开发水平,以三缸单作用高压往复泵为研究对象,通过对各机构的运动分析和部件的受力计算,得到了曲轴的载荷变化规律。在Pro/E中建立了曲轴的三维实体模型,采用有限元方法对三种危险工况下的曲轴强度分别进行了应力分析,获得了最大主应力、最小主应力和Mises应力在曲轴上的分布规律,详细分析了各应力产生的原因及对曲轴强度的影响,有限元分析计算的结果为高压往复泵曲轴的设计研发提供了理论依据和技术支持。     

往复泵曲轴疲劳可靠性设计软件开发

为提高往复泵设计水平,提出了分别基于曲轴最危险截面与有限元分析的2种疲劳可靠性设计方法.在VC 6.0平台上利用多种高级编程技术,开发出面向对象的往复泵曲轴疲劳可靠性设计软件.软件能以2种方法6种途径完成往复泵曲轴的疲劳可靠性设计.实际应用表明,该软件界面友好,操作简单.运行稳定,计算精度高.     

五缸往复泵曲轴的柔体动力学分析

针对曲轴作为往复泵的关键运动部件和受力部件,由多段偏心轴组成,存在结构突变等易使应力集中的结构,加之受弯扭组合应力,存在准确计算困难的问题.以某型五缸往复泵的曲轴计算为例,利用ADAMS软件对曲轴系统进行柔体动力学计算,得到曲轴在4个周期内的运动规律和受力情况.结果显示,在曲轴5个曲拐的倒角处应力较大,同时找出准确的极值应力点和对应的位置,曲拐2左侧倒角应力为最大值93.23 MPa,出现在216°,576°,936°和1 296°这4个角度位置点,呈周期性出现.同时,利用静力学对柔体动力学计算结果进行验证,静力学计算最大应力值为92.46 MPa,偏差0.8%,并且计算结果与曲轴实际工作情况基本一致,为曲轴设计和进一步优化提供了参考,对工程设计具有一定的指导意义.     

EM250型高压均质机曲轴性能分析

以EM250型高压均质机五缸曲轴为研究对象,通过理论计算确定其工作载荷。利用Opti Struct进行计算,曲轴的最大应力为218.4 MPa,小于材料屈服强度极限345.0 MPa,满足静强度要求,但不满足连续工作5 y的疲劳强度要求。在考虑经济性的前提下,提出在曲轴的中间位置增加支撑方式的改进办法,计算改进前、后曲轴的最大应力值和寿命。通过计算,增加曲轴支承方式后,曲轴的最大应力从218.4 MPa降低到118.1 MPa,降幅高达46%,提高了疲劳使用寿命,满足设计要求。     

四象限工况单双泵控差动缸控制性与效率对比

针对单泵控差动缸闭式系统需要补油单元及在负载方向频繁变化下运行速度波动的问题,提出了一种以液压蓄能器为低压油箱、单伺服电机驱动双定量泵的变转速双泵控差动缸闭式系统及其控制方法。分析了变转速单泵和双泵控差动缸闭式系统在四象限工况下的运行原理。在Matlab/Simulink中建立了液压挖掘机工作装置机构模型、单泵和双泵控差动缸闭式系统模型、速度开环和速度前馈加闭环的控制系统,并对所构建的双泵控差动缸模型进行了局部试验验证。以斗杆速度和铲斗空载为输入,通过仿真对单泵和双泵控缸闭式系统在挖掘机斗杆液压缸四象限工况下的控制性和效率进行了对比分析。结果表明,所提出的采用速度前馈加闭环控制的双泵控差动缸闭式系统,虽然总效率较单泵控差动缸闭式系统降低了4个百分点,但实现了差动缸流量的平衡,解决了由四象限工况造成的速度波动问题,且最大位移误差仅为4mm,系统及其控制方法对于差动缸的四象限工况运行是切实可行的。     

提高农用柴油机球铁曲轴强度的试验研究

作者在分析结构参数对曲轴强度影响的基础上,提出加大主轴肩厚度有提高轴颈重迭度率δ的作用,可使过渡圆角处应力下降。通过五种试验方式,对比了四种结构方案,证实此观点是正确的。试验证实,它能使最高应力下降30％,对改善应力集中有很大的作用。     

曲轴的强度研究方法与曲轴疲劳寿命的提高

介绍了曲轴强度研究的几种简化模型 ,着重分析讨论了有限元技术在曲轴强度研究中的应用 ,提出规范化曲轴有限元分析模型的论点 ;论述了提高曲轴疲劳寿命的 3种途径 ,指出进行曲轴滚压强化关键工艺参数设计理论的研究是当务之急。     

曲轴强度的接触有限元分析与算法比较

运用ANSYS软件对某四缸汽油机曲轴强度进行了接触有限元计算分析,详细讨论了载荷与边界条件的处理及ANSYS接触分析方法,并将曲轴强度的接触有限元法与其他有限元计算方法进行了比较分析。     

喷雾机液泵的构造及工作原理

正我国植保机械主要是在解放后发展起来的。在国家有关部门的支持下,各省、市、自治区先后建立了农药机械厂。近年来,自走式植保机械、超低量喷雾机、航空植保均发展较快。喷雾机液泵的作用是将药液转换为高压药液,以克服喷雾管道阻力,不断流到喷头或喷枪,通过喷头雾化而喷洒到农作物上。一、液泵的类型喷雾机液泵有往复泵、旋转泵和隔膜泵三种。1.往复泵。有活塞式和柱塞式。这类液泵产生压力较高。此外,在人力喷雾器上还有皮碗式打气泵,它的皮碗和泵缸不与药液接触。     

碳罐固定支架优化设计

通过对某款车型中碳罐固定支架初始结构设计所存在的两个主要问题（碳罐固定支架留在空间中的悬臂过长和在碳罐固定支架上的安装点连接强度相对较弱）,进行结构、装配关系等原因分析,然后根据这些原因问题进行结构优化改进。相应的结构改进包括：首先,通过缩短碳罐固定支架的悬臂长度用以减少其受力弯矩;其次,通过在碳罐固定支架周边增加翻边,来增加支架的强度,进而避免在支架折弯处产生变形或开裂。     

柴油机飞轮法兰过盈装配的设计及校核

介绍了后置齿轮系曲描后端飞轮的两种安装设计方案,并针对通过飞轮法兰与曲轴过盈配合,依靠摩擦传动传递飞轮端扭矩的设计方案,对飞轮法兰与曲轴之间过盈配合表面产生的摩擦扭矩进行了分析计算,并按屈瑞斯卡应力屈服条件对过盈配合表面进行了塑性变形判断,既保证在所传递扭矩的作用下不发生相对滑动,又保证在合理的装配工艺奈件下,配合表面不产生塑性变形,并通过试验验证了计算结果的正确性。该计算过程可以推广应用于类似的圆柱面过盈连接传递扭矩的校核计算。     

基于扭矩平衡的田园拖拉机发动机性能研究

以农业使用拖拉机发动机动力学平衡配重过程为研究对象,通过对发动机运转过程中的旋转动力学过程进行分析,得出发动机曲轴的惯性力矩不平衡关系,并采用配平的方式进行发动机往复力矩、旋转力矩及倾覆力矩的动态平衡配重.采用两种不同平衡配重方式进行发动机扭矩平衡验证,结果表明:与轴承受力配重平衡方式相比,曲拐对称安装平衡配重的方式能...     

外啮合直齿轮泵的耳型浮动套筒参数优化

为了减少外啮合直齿轮泵的主、从动齿轮与其端面浮动套筒间的磨损,进而提高齿轮泵的容积效率及使用寿命,分析了齿轮泵端面磨损的机理,得出其所受合力与力矩不平衡是产生磨损的根本原因.由齿轮泵主要参数推导出了其外侧受力与力矩的表达式.基于遗传算法,以耳型浮动套筒所受合力为目标函数,以耳型浮动套筒密封圈的外径、内径、角度和弹性强度作为自变量,在力矩平衡和密封圈宽度的约束条件下,求得当目标函数最小时自变量的值.最后分别对参数优化前后浮动套筒的外啮合直齿轮泵建模并导入PUMPLINX中进行数值模拟,进行对比分析后发现,优化后的耳型浮动套筒所受合力基本为零,受力条件得到改善.本研究可为齿轮泵的密封设计提供技术参考.     

基于Pro/E和ANSYS的16V170柴油机有限元分析

将有限元法应用到淄博柴油机总公司的16V170柴油机曲轴设计之中,利用ANSYS软件对整体曲轴进行了静强度和模态分析。采用参数化造型软件Pro/E对16V170柴油机曲轴进行三维实体造型,再将模型导入到ANSYS中进行有限元分析。分析表明曲轴满足设计要求,采用的方法以及得出的结论可为16V170柴油机曲轴的设计、改进以及优化提供技术和理论支持。     

基于I-DEAS的发动机曲轴静强度分析

用I-DEAS对某发动机曲轴进行三维实体建模、网格划分、静强度有限元分析，计算表明，有限元分析结论与实际情况吻合，曲轴能够满足设计和运行工况要求。     

12V240ZJH型柴油机连杆有限元分析

连杆是柴油机中重要的传动件,它将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并将活塞承受的力传递给曲轴,曲轴把活塞和连杆传来的气体力转变成转矩输出.连杆工作时承受三方面的力:活塞顶上的气体力,活塞组和连杆小头的往复惯性力以及连杆本身绕活塞销作变速摆动时的横向惯性力.由于上述力的大小和方向都以工作循环为周期发生变化,所以对连杆的刚度和疲劳强度都要求较高.因此对连杆进行有限元分析,了解连杆的变形和应力分布情况,对改进连杆设计,提高其可靠性具有十分重要的意义.     

农用柴油机曲轴的有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了农用柴油机曲轴的三维有限元模型,按标准工况求出曲轴各连杆轴颈载荷,模拟曲轴的力边界条件和位移边界条件进行了曲轴静力学分析;并校核了在危险载荷作用下曲轴的疲劳强度。同时,对曲轴进行了约束模态分析,得出各阶振型和频率,计算结果较真实地反映了曲轴固有频率特性,为柴油机曲轴的改型设计提供了一些参考。