基于粒子群算法的联合收割机V带传动结构优化设计

为了能够对联合收割机V带传动结构进行精确的优化设计,深入地研究了粒子群算法在其中的应用。首先,研究了联合收割机V带传动结构优化设计的数学模型,分别分析了目标函数、设计变量以及约束条件;其次,探究了粒子群算法的基本理论,分别讨论的传统粒子群算法和改进粒子群算法的基本理论;最后,进行了算例分析,通过对某自走式联合收割机V带传动结构的优化设计,获得了最优的V带传动结构参数。仿真结果表明利用粒子群算对联合收割机V带传动结构进行优化设计具有好的优化效果。     

摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器系统结构分析

为得到摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器集成系统最佳的结构参数,采用优化设计方法,以提高汽车制动力矩为目标,分析摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器的结构参数对制动力矩的影响规律。应用提出的集成系统结构参数分析方法,分析了不同结构参数方案,并且分别对安装集成系统的汽车和仅采用摩擦式制动器的汽车进行了仿真分析,结果表明：通过优化设计方法得到的结构方案使车辆制动时间缩短5.9 s,制动距离减小     

柴油机噪声源的声强识别方法

采用声强法对带消声器柴油机产生噪声的主要部位和零部件声辐射特性进行了识别。测试结果表明 :柴油机零部件中正时齿轮室盖、胶带轮、挺杆室侧盖板的声强级相当高 ,达到 118d B;发动机的一些覆盖件和薄壁钣金件如气门室罩盖、油底壳、消声器、正时齿轮室罩盖对噪声的贡献很大 ,这 4个零件的声功率占整机的 5 0 %以上 ,因此要降低发动机噪声首先要降低这些部件的噪声辐射。     

摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器系统结构分析

为得到摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器集成系统最佳的结构参数,采用优化设计方法,以提高汽车制动力矩为目标,分析摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器的结构参数对制动力矩的影响规律.应用提出的集成系统结构参数分析方法,分析了不同结构参数方案,并且分别对安装集成系统的汽车和仅采用摩擦式制动器的汽车进行了仿真分析,结果表明:通过优化设计方法得到的结构方案使车辆制动时间缩短5.9 s,制动距离减小92.1 m.     

容积泵稳压气室稳压特性研究

针对容积式隔膜泵稳压气室工作过程,为丰富容积式隔膜泵稳压气室的设计理论,以ZMB240型活塞式隔膜泵为研究对象,对其稳压气室波动特性展开研究。分别建立了简化的ZMB240型活塞式隔膜泵带稳压气室和不带稳压气室的三维有限元分析模型,进行仿真分析,监测隔膜泵一个周期内的输出压力波动情况,并将两种情况下仿真结果进行对比。结果表明:不带稳压气室时,出口压力脉动幅度0.284 MPa,不均匀度25.94%;有稳压气室存在时,在初始压力分别为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 MPa情况下,压力脉动幅度为0.199、0.154、0.104、0.128、0.2 1 7 MPa,不均匀度为2 8.1 3%、2 3.4 4%、1 6.9 9%、1 9.9 4%和2 9.6 4%。进而得出:稳压气室的存在,能在一定程度上降低隔膜泵输出压力波动,减小出口压力脉动幅度,但是稳压气室的初始压力必须与隔膜泵的工作压力相匹配。通过对稳压气室的压力波动响应特性仿真分析,解释了稳压气室对隔膜泵输出压力脉动的抑制机理,提高了隔膜泵仿真精度,降低了试验研究成本,为容积式隔膜泵稳压气室的优化设计提供了理论指导。     

某轻卡一体油箱轻量化结构优化与试验分析

油箱是轻卡车型重要的动力能源供给系统,其性能的好坏对发动机动力经济性有着重要影响。轻卡轻量化即通过优化零部件结构、提升铝合金塑料等轻质材料的应用比率、开展系列零部件集成优化设计等轻量化路径,减轻轻卡整备质量。基于此,笔者通过应用新型轻质塑料材质以及集成油箱及尿素箱结构一体化的方法,进行一体油箱轻量化结构优化设计,以减轻轻卡整备质量,改善动力经济性。同时,基于轻卡整车构造及数值有限元分析理论,采用ABAQUS仿真软件,将传统的油箱和尿素箱两个系统部件进行一体集成化设计和有限元模型搭建,采用附带箍带的悬臂L型支架固定,减少了一套固定支架系统,综合CAE分析及试验验证,轻量化一体油箱CAE强度及道路试验结果满足设计目标,一体化油箱实现减重15 kg,效果显著。     

永磁带轮式金属带传动原理及力学模型

永磁带轮式金属带传动是依靠安装在带轮上的稀土永磁体产生磁场以吸引金属带,并大幅度地提高金属带与磁力带轮间的摩擦力而传递运动和动力的,介绍了永磁带轮式金属带传动的结构及工作原理;建立了永磁带轮式金属带传动的力学模型;并对影响其传动特性的主要因素进行了分析.     

型孔轮式排种器弹性随动护种带装置设计

传统的型孔轮式谷物排种器都采用固定式护种板,由于种子与护种板之间的相对运动和摩擦,不可避免地会对种子造成损伤,同时会对护种板内表面和排种轮外表面造成磨损。设计了一种可拆式弹性随动护种装置,弹性护种带与排种轮一起转动,由于种子与护种带之间没有相对运动,大大降低了对种子的损伤和排种轮外表面的磨损。对弹性随动护种带装置的结构和护种带的材料、形状、强度和长度进行了优化设计。安装了弹性随动护种带的水稻精量穴直播机台架试验、样机试验和性能检测结果表明,稻种的破损率可降至0．3％。     

农业机械中的摆线轮齿参数优化设计

摆线针轮行星减速器具有传动比大和承载能力高的特点,在农业机械中得到广泛的应用。其设计必须满足诸多方面的约束条件,同时又要保证传动效率高、体积小、传动比大等优点。因此,通过推导摆线针轮减速器的传动效率及体积的公式,以体积最小及传动效率最高作为目标函数,利用MATLAB编制遗传算法程序对其进行参数优化设计。并以RV80E为例,通过参数优化设计,使其传动效率得到提高的同时体积大幅减小,优化效果明显,为摆线减速器的参数优化设计提供了一定的理论依据和方法。     

木薯收获机夹持输送机构设计与力学分析

针对现有挖拔式木薯收获机夹持输送机构出现夹持掉带掉薯、夹持对中困难及木薯茎秆难以进入夹持输送机构等问题,研究设计了夹持输送机构。该机构采用拉簧安装在移动杆凹槽内,移动杆与机架间为移动副连接的方式夹紧木薯茎秆,并将其与摇杆与机架间为转动副连接的方式进行了对比分析。结果表明:移动副连接使拉簧的拉力全部提供为夹持力,无拉力损失,夹持力最大;同时,自动调节带间距,夹持牢固。根据土薯生物环境特性,设计了夹持轮、带轮、夹持带、张紧装置和导向装置等主要结构,并对各结构进行了分析,确定了主要结构参数。根据木薯块根拔起时的速度分解图,建立了块根拔起时的力学模型,且通过分析推导得到了夹持输送机构对块根的拔起力和对茎秆的夹持力计算公式。该研究对于快速拔出、输送薯块、减少薯块损失、降低伤薯率、提高挖拔式木薯收获机整机性能具有重要意义。     

农用车辆CVT带传动系统优化研究

以农用车辆CVT带传动系统为研究对象,分析CVT带传动系统结构,建立CVT带传动传动效率、功率损失理论计算及优化模型;得到CVT带传动结构主要相关参数与传动效率、功率损失之间的关系,计算得到结构优化设计前、后CVT带传动传动效率及最优参数解,根据最优参数相对应的CVT带传动系统进行试验验证。仿真及试验结果表明:结构参数对农用车辆CVT带传动效率及功率损失影响较大;结构优化设计前、后CVT带传动传动效率分别为81.78%和84%,通过优化农用车辆CVT带相关结构参数可以提高传动效率2.7%;农用车辆CVT金属带传动系统最优结构参数为金属带为4层,金属片圆弧数量为40个,金属片上、下端曲率半径均为r=5 000 mm,最优参数下农用车辆CVT传动效率、功率损失率试验与理论计算值相对误差分别为2.07%、9.78%,相对误差较小,验证仿真分析的正确性;该研究为农用车辆传动系统优化及CVT系统传动效率提高提供理论依据及参考。     

一款摆臂式垃圾车关键结构的分析与设计

以一款摆臂式垃圾车车型设计为目标,建立了车辆的结构模型,运用有限元软件进行静态强度分析,得到了该车关键部件的变形、应力分布情况。据此,通过减小板厚、结构优化的方式逐步对其进行优化设计,最终达到降低结构质量及制造成本的目的。     

机压微灌管网系统布置与管径同步优化设计

微灌管网系统由轮灌管网(支毛管)和续灌管网(干管)组成,以往的研究没有将其作为一个系统,且不能实现布置与管径组合的同步优化,研究成果对坡度均匀的大型灌区机压微灌独立管网系统的优化也不适用。因此,提出了机压微灌管网系统优化的方法,并建立了优化设计数学模型,采取整数及实数编码的混合编码方法,通过遗传算法求解,同时实现轮灌管网及续灌管网的布置优化及管径组合优化,得出的管径为标准商用管径,无需调整。实例计算结果表明,该模型与算法在求解机压微灌管网系统优化设计问题上具有良好的优化性能和求解精度。与传统设计方案相比较,轮灌管网和续灌管网的优化设计方案单位面积年费用分别降低了14. 85%～35. 59%和4. 12%～12. 99%,节省投资效果明显。     

标准型(三行星轮)复合齿轮转子泵的机理研究

概述了普通齿轮转子泵的结构及工作原理．介绍了标准型(三行星轮)复合齿轮转子泵的工作原理，分析了该泵的力学特性，推出了平均流量和瞬时流量公式，并对该泵的脉动率进行了分析，得出当工作轮的齿数为非3的倍数时，该泵的流量脉动将显著降低的结论。当泵的工作轮及腔体用特殊材料(如不锈钢或陶瓷)制作或处理时，该泵完全可以用在纯水液压系统。     

汽车行李箱盖产品结构优化设计

本文主要介绍了汽车行李箱盖产品结构优化设计,通过对行李箱盖产品加强筋结构、侧壁结构、边缘宽度、行李箱盖冲压方向和拔模角度进行优化设计,解决了行李箱盖在冲压过程中的开裂、刚度不足、不利于翻边等质量问题,同时也降低了产品的生产成本,提高了产品的质量可靠性。     

基于ANSYS的果树嫁接机结构优化分析

通过对果树嫁接机的基本工作原理和结构形式进行分析,构建了果树苗木的力学特性,进行了果树嫁接机切刀优化设计。利用ANSYS对果树嫁接机切刀进行有限元分析,根据静力分析结果进行切刀寿命仿真,获取果树切刀应力集中位置和切刀结构脆弱点。分别采用两种不同材料对果树嫁接机切刀进行有限元分析,通过应力云图和寿命曲线对果树切刀进行优化设计,最终采用Cr12MoV制作果树切刀,提高了果树嫁接机的使用寿命。     

普通V型传动带最佳带速的选择

合理选择普通V带传动中的带速,既可提高带的使用寿命,又可保证其最大传动能力,达到优化设计的要求.通过分析带速与带所受应力、初拉力之间的关系,利用极值理论推导出带速合理范围并以带速范围为依据,确定小带轮基准直径的合理范围,从而确定优先选用值,提高设计准确性.     

V带的不正确使用方法及危害

Ｖ带即三角带,广泛应用于各种农业机械的传动系统,有些农户由于采用一些不正确的使用方法,使三角胶带过早地损坏,降低了使用寿命。以下几种做法应当引起注意。１．减小带轮直径。有的机手为了提高转速,改用比厂家按要求设计的最小带轮直径还要小的带轮,其危害是：①由于带轮直径小,三角带在带轮上弯曲得厉害,加剧了三角带的发热和疲劳,加速其失效、损坏。②由于带轮直径小,三角带与带轮相接触的包角就小,接触面及所产生的总摩擦力也减小,使三角带在皮带轮上容易打滑．难以正常运转。２．减小主角带根数。有的机手为节省费用,在…     

宽频带电磁式角振动台运动部件动态优化设计

为满足角振动台输出高角加速度和宽工作频带的要求,提出并优化设计了一种具有圆盘式动圈结构的电磁式角振动台运动部件。首先,介绍了具有圆盘式动圈结构的电磁式角振动台工作原理,并对运动部件的动力学模型进行理论分析,结果表明降低圆盘式动圈及工作台面的转动惯量,增强连接轴的刚度,即提高运动部件的第1阶固有扭振频率,可有效提高角振动台角加速度输出能力及扩展工作频率范围;接着,以动圈导线通过单位电流时的运动部件输出最大角加速度为目标,采用粒子群优化算法优化设计了动圈参数,以最小转动惯量和最高第1阶固有扭振频率为目标,采用有限元法优化设计了动圈的拓扑结构以及工作台面和连接轴的材料组合;最后,将优化后的运动部件应用于宽频带电磁式角振动台样机中,实验结果表明,角振动台输出的最大角位移和角加速度分别为60°和2 000 rad/s2,而角振动台运动部件第1阶固有扭振频率达到1 100 Hz。     

基于SPH法的船式拖拉机叶轮单轮叶驱动性能研究

叶轮是船式拖拉机独特的行走驱动装置,其设计参数对驱动性能和作业效率具有很大影响。为此,以课题组前期研发的HH709S型船式拖拉机叶轮为研究对象,采用光滑粒子流体动力学法,建立了轮叶-土壤的动力学仿真模型,并在此基础上对单轮叶与土壤的作业过程进行了分析。通过分析不同结构参数下单轮叶推进力做功及驱动效率的变化规律,为轮叶结构参数优化设计提供依据。研究结果表明:单轮叶结构优化后最大支撑力减小了3.83%,最大推进力提升了9.66%,推进力做功提升了13.72%,驱动效率提升了20. 35%,驱动性能得到了显著提高。