基于元启发式算法的凸轮从动机构优化设计研究

针对传统的凸轮从动机构设计方法不能满足凸轮从动机构多因素和多层次的设计要求,提出用元启发式算法对凸轮从动机构进行设计优化。构建凸轮从动机构简化示意图,采用元启发式算法实现凸轮从动机构的设计优化,并对优化效果进行仿真验证。分析凸轮从动机构的结构,建立凸轮从动机构数学模型;定义3个优化目标,同时添加8个约束条件。开发元启发式优化算法蚂蚁优化器,编写相应代码。采用MATLAB软件对凸轮从动机构进行仿真,与传统计算法计算结果进行对比和分析。仿真结果表明:采用元启发式算法优化后,机构尺寸最大减小9.5%、提升从动机构所需力最大减少2.4%、最大接触应力最大减少12.1%,从动机构位移跟踪误差、速度以及加速度的最大值也大大减少。验证了采用元启发式算法能有效实现凸轮从动结构的设计优化。

固定凸轮的摆动从动件凸轮机构运动特性分析方法

根据固定凸轮的摆动从动件凸轮机构的运动特点,提出了该机构运动特性分析的一般方法,建立了通用的分析方程,并将该方法应用于印刷机的高点闭牙机构的设计中,揭示了该机构的运动性能及存在问题,分析结果与实际情况一致,验证了该方法的正确性及优越性。

微分法求解摆动从动件盘形凸轮机构最佳参数

指出了传统设计方法在确定摆动从动件盘形凸轮机构设计参数时的诸多不足,提出了一种新方法——采用微分法和最优化技术联合求解摆动从动件盘形凸轮机构的最佳设计参数。理论与实践都可以证明它较目前相关的教材、手册、研究论文所提出的方法更加严谨、易懂、简捷、精确、实用。

摆动滚子从动件盘形凸轮机构设计的解析法

介绍了摆动滚子从动件盘形凸轮机构设计的解析法 .该方法通过计算机辅助运算 。

偏置滚子从动件盘形凸轮机构的参数化设计及运动仿真

针对典型的凸轮机构从动件的推程和回程具有复杂的运动规律,基于对Pro/E的二次开发和综合运用,参照传统图解法的反转法原理,开发了滚子偏置直动从动件凸轮机构的全参数化设计系统,并实现了虚拟装配与运动仿真。该系统根据用户输入的参数,可自动生成16种组合的从动件典型运动规律的凸轮理论轮廓和实际轮廓,提高了凸轮机构产品的设计质量和效率。

平底偏置直动从动件凸轮机构的参数化设计及运动仿真

平底从动件凸轮机构传动效率高,传力性能好,能实现复杂的运动规律。在Pro/E Wildfire 2.0的环境下,对平底偏置直动从动件凸轮机构进行了全参数化设计。系统可提供16种典型的从动件运动规律组合及左右2种偏置情形供用户选择,根据输入的参数,自动生成凸轮的实际廓线,并应用虚拟装配与运动仿真技术,实现在设计阶段可视地对装配进行干涉检测以及产品设计的合理性分析。

平底摆动从动件等宽圆弧凸轮机构运动分析

采用高副低代的方法,首次对平底摆动从动件等宽圆弧凸轮机构进行运动分析。

摆动滚子从动件平面凸轮机构的模糊优化设计

本文就摆动滚子从动件平面凸轮机构的设计问题 ,根据模糊分析的基本理论提出了一种模糊优化方法。即在普通优化设计基础上 ,考虑设计参数取值的不确定性以及影响设计的某些因素如载荷性质、材料好坏很难用确定数值表示的情况 ,建立了模糊的约束条件 ,包括性能约束和几何约束。在满足使用要求的前提下 ,以摆动滚子从动件平面凸轮机构的最大效率为优化目标 ,建立了该问题的模糊优化设计的数学模型 ,并给出了优化方法和一种设计方案。本文对其他平面凸轮机构的模糊优化设计具有指导意义。

凸轮机构从动件组合运动规律的研究

分析了常用运动规律之间的组合方法，讨论了从动件运动规律为离散化位移线图时的运动规律组合方法，提出了用一般多项式作组合运动规律的过渡运动曲线，避免凸轮机构运动规律出现速度和加速度突变的新方法．

应用包络面理论建立直动从动件圆锥凸轮机构凸轮廓面方程

本文应用单参数曲面族包络面理论分析和研究了直动从动件圆锥凸轮机构 ,导出了圆锥凸轮廓面的准确数学表达式 .

滚子移动从动件盘形凸轮机构运动失真的判断与最大失真量的计算

根据解析法原理,提出了滚子移动从动件盘形凸轮机构运动失真判断与最大运动失真量计算的新方法。该方法是用解析法通过计算机编程计算出凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线上各点的坐标,判断同一运动规律曲线上和两种运动规律交汇点处的运动失真情况并计算出最大运动失真量,最后给出了简单的算例。

摆动斜底从动件盘状凸轮机构的反求设计

根据已知摆动斜底从动件盘状凸轮机构的凸轮实际廓线方程,阐述了反求确定刀具中心轨迹方程和从动件运动规律的另一种方法,并采用曲线拟合等方法成功地解决了数值反求中的3个关键技术。提出的理论与方法对凸轮的加工复制等具有应用价值。

偏置从动件弧面凸轮机构

给出一种新形式的空间凸轮机构 ,命名为 :偏置从动件弧面凸轮机构。在对其研究的基础上 ,建立了摆动从动件空间凸轮机构统一的数学模型 。

摆动式从动件凸轮机构推程压力角新算法

本文用解析方法建立凸轮机构运行的数学模型 ,并提出了凸轮机构推程压力角的解析算法。它为凸轮机构的精确设计和制造提供了理论基础。

凸轮机构从动件离散运动规律的连续化

提出了用多项式分段拟合凸轮机构从动件离散运动规律的方法,讨论了凸轮机构离散运动规律连续化后的设计、计算、分析方法.

摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的一种求解方法

对摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与基本尺寸之间的关系进行了分析 ,提出了一种求解摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的方法。该方法对任意形式的从动件函数 ,即可直接作图求解 ,也容易推导解析方程求解。

凸轮-从动杆机构动态优化设计分析

从从动杆动态响应失真最小的要求出发，将基于最优理论的ＩＴＳＥ准则用于高速凸轮－从动杆机构的动态设计，探讨了该机构主要设计参数最优设计的变化规律，为凸轮－从动杆机构的设计提供了有益的依据．

机构从动件位置精度的评定

结合冲压机的曲柄滑块机构位置精度的确定 ,介绍用微分法评定机构从动件位置精度的方法。

摆动滚子从动件盘状凸轮机构基本尺寸的确定

本文根据接触强度条件,深入分析摆动从动件凸轮机构的承载能力与机构中主要几何尺寸(凸轮基圆半径、滚子半径、摆杆长度等)间的关系,并给出各参量间的计算解析式。还对凸轮工作表面磨损量问题进行探讨,以保证凸轮机构的运动精度,防止出现“运动失真”现象。

摆动平底从动件凸轮廓线曲率半径计算的新方法

摆动平底从动件凸轮机构经高副低代后 ,得到等效的导杆机构。利用三心定理及弗列登斯坦定理对等效的导杆机构进行运动分析后 ,可以得到确定凸轮廓线曲率半径的图解法。本文在图解法的基础上应用矢量运算法则推导出了摆动平底从动件凸轮廓线曲率半径的计算公式 ,分析了机构的主要尺寸及从动件的运动参数对曲率半径的影响 。