工业平缝机振动测试

针对工业平缝机存在的振动问题,对工业平缝机进行振动测试,分析振动响应,识别振动源。通过振动测试,得到最高转速下工业平缝机不同位置的振动频谱,以及不同转速下的振动频谱,同时得到加速度随转速变化曲线。测试结果表明,不同转速下工业平缝机加速度峰值对应的频率约为转动频率的整数倍,最高转速下1倍转动频率对应的加速度最大。工业平缝机在160~170 Hz和260~270 Hz频率范围内存在固有频率,并且有四个共振转速,3250 r/min转速下共振最为严重。在非共振转速下,1倍和2倍转动频率对应的加速度在整机振动加速度中占比较大,随着转速的加快,1倍和2倍转动频率对应的加速度增大。

缝纫机旋梭轴转子动力学特性研究

针对缝纫机旋梭轴系高速运行不稳定的问题,计算了旋梭轴系的转子动力学,分析了失稳的原因,对旋梭轴系稳定性进行了理论分析,对旋梭轴转子动力学特性进行了仿真研究。首先,根据缝纫机转子瞬时位置及其受力情况,推导出了转子动力学方程,建立了旋梭轴系动力学分析模型;然后,在ANSYS Workbench软件中对刚性支承下旋梭轴系进行了转子动力学仿真分析,通过模态分析和不平衡响应分析,找到了旋梭轴系在工作转速内失稳的原因;最后,研究了旋梭轴径、支承位置、支承刚度、阻尼系数、轴向预紧力对旋梭轴系稳定性的影响,确定了满足使用工况的旋梭轴系结构和支承刚度范围。研究结果表明:缝纫机工作转速内有1个临界转速,影响了旋梭轴系的稳定性;增大轴径对提升临界转速的效果不明显;增加一个支承点,轴承刚度高于1 000 N/mm,轴套支承刚度高于100 N/mm,阻尼系数小于0.1,轴向预紧力小于100 N;旋梭轴系在工作转速内可以稳定运行。

基于灰数逼近理想解排序法的夹具设计方案评价

夹具设计的优劣直接影响着工件的质量和精度。分析了定位基准的选择方法,构造了定位基准指标因子表达式,并建立了定位方案层次结构模型。在此基础上,建立了基于约束自由度因子、加工刚度因子和工艺成本因子等指标的夹紧方案评价模型。采用灰数逼近理想解排序法方法对定位方案进行了评价,并利用其评价结果对夹紧方案进行了评价。最后,通过实例验证了所提方法的可行性并确立了最优夹具设计方案。

横向稳定杆刚度对乘用车操纵稳定性的影响研究

针对横向稳定杆对乘用车的操纵稳定性影响的问题,对横向稳定杆与整车抗侧倾能力的关系进行了研究。提出了一种简化的乘用车数学模型,并建立了整车侧倾角与横向稳定杆刚度的函数关系;通过对某乘用车简化数学模型的分析,得到了横向稳定杆刚度对整车侧倾的影响,并基于ADAMS仿真软件,对某乘用车进行了整车建模,在中间位置转向和稳态回转两种工况下进行了试验仿真,得出了前桥/后桥横向稳定杆刚度对该乘用车操纵稳定性的影响规律曲线。仿真分析结果表明:随着横向稳定杆刚度增加,车架侧倾角呈非线性递减,侧倾角曲线斜率逐渐减小,仿真结果与理论建模分析结果一致,为乘用车横向稳定杆的刚度设计提供了理论依据。

绷缝机橡胶垫隔振性能优化设计

针对绷缝机高速运转时各运动组件产生较大的惯性力和惯性力矩,对机架及其他相关部件产生激励,带来强烈的振动以及噪声,而严重影响机器工作精度的问题,课题组对绷缝机橡胶垫隔振性能进行了优化设计。通过振动理论分析绷缝机橡胶垫对整机振动的影响,建立绷缝机橡胶垫刚度计算有限元模型,评估现有橡胶垫刚度。在此基础上,建立了绷缝机整机多体动力学模型,计算针板处振动位移并与实测结果对比,验证模型的可靠性。基于此模型选取橡胶垫的刚度作为试验因素,利用正交试验法完成橡胶垫刚度优化方案设计,通过仿真计算优化方案针板处振动位移峰值降低了11. 7%,表明橡胶垫刚度优化对绷缝机振动性能改善具有一定作用。该方案不用对机器内部结构做任何改变,可实施性强,可作为整机振动性能改善辅助方案。

产品修改方案评价方法研究及应用

针对产品修改方案的多样性,提出一种基于熵权和层次分析法的指标权重确定方法,用熵权确定指标的客观权重,用层次分析法计算指标的主观权重,从而使评价指标权重度的确定更加可靠、合理。应用多属性关联函数对评价指标进行分类量化,根据关联函数的关联度评价修改方案的优劣。通过在某企业缝制设备新产品修改方案中的应用,验证了所提方法的有效性。

传感器技术在机电一体化的应用

传感器技术在机电一体化系统中应用,就如人的感觉器官,赋予了机电一体化系统自我感知与自我检测能力,在如今机械设备越来越智能化的今天,传感器技术也在许多新设备上得到了应用和更新;如果没有传感器技术支持,系统将会无法识别出自我状态等信息,进而无法进行及时调整。基于此,首先对传感器有关情况做出简单介绍;然后,从智能机器人、智能汽车以及机械加工等行业领域着重分析机电一体化中传感器的应用;最后,对传感器技术应用未来进行展望。

高速工业平缝机步进针距调节机构的设计

基于高速工业平缝机的针距调节原理,针对传统针距调节机构的缺点,设计了一种高速工业平缝机步进针距调节机构。介绍了这一步进针距调节机构的结构,对步进针距调节机构的静态工况和动态工况进行了分析,得到了优化后的步进针距调节机构结构参数和高速工业平缝机动态特性关键参数。

基于OptiStruct的塑料手轮模态分析与结构再设计

针对某缝纫机存在塑料手轮噪声普遍高于铝质手轮的问题,课题组通过对塑料手轮进行有限元建模与模态分析,求解塑料手轮结构的各阶固有频率及与其对应的模态振型,分析其结构动态响应特性;利用OptiStruct求解器,基于提升固有频率的拓扑优化法,对该塑料手轮进行结构优化,结合手轮的实际工况与相关风扇叶片设计理论,实现对该塑料手轮的结构再设计;对改进后手轮进行相关噪声测试,噪声数值明显降低。研究表明模态分析与结构拓扑优化可以有效改善塑料手轮的结构动态响应特性,降低其工作噪声。

高速工业包缝机的减振研究

利用配重法对高速工业包缝机开展减振研究。在简化各运动机构的基础上,建立整机惯性力和惯性力矩数学模型,定义优化目标函数,对整机进行刚体动平衡优化。优化后惯性力和惯性力矩峰值明显下降,整机的振动情况有较大幅度改善。