生物美感效应驱动的汽车轮毂造型耦合设计

为将生物原型更好映射到工业产品中,提升仿生设计的新颖性,将生物美感效应引入设计过程,并应用于汽车轮毂设计。在分析轮毂设计要求的基础上,通过心理学试验获得意象认知;运用专家权重法和数量化理论I类分析轮毂造型美感与设计要素间的关联性,明确轮毂仿生重点部位;将轮毂意象认知与生物原型进行匹配,采用拓扑结构分析法确定仿生原型特征层级排序,得出主要耦合因素;从语义耦合和造型耦合两个层面设计了孔雀形象轮毂方案;从功能角度出发,根据轮毂铝合金材料特点,采用ANSYS软件进行径向负荷有限元仿真分析;通过3D打印与用户测评,对仿生方案匹配性进行评价,验证其应用价值。结果表明:该研究方法可应用于轮毂仿生设计,有效拓展产品创新设计思路。

双盘拉丝机自动换盘装置的设计

针对双盘拉丝机换盘速度慢、效率低的问题,对新型自动换盘装置和工字轮进行了结构和换盘方案的设计。从理论上分析了自动换盘装置的工作原理和流程;通过UG对自动换盘装置和工字轮进行了三维建模,运用ANSYS软件对工字轮和自动换盘装置的结构进行了静力学分析,得出了自动换盘装置和工字轮在实际工作时的应力应变云图;通过动力学仿真分析,设置了相关仿真参数,获得了自动换盘装置的速度、加速度、位移变化曲线。研究结果表明:新型自动换盘举升装置两支点中间变形量最大,受力呈对称分布;钢丝绳与工字轮接触产生的应力变形较小,在合理变形之内;从量化后得到的运动速度、位移曲线规律,验证了运动平稳性和机构设计的合理性。

轮毂驱动电动汽车差动助力转向变论域模糊PID控制

为改善轮毂驱动电动汽车的转向轻便性,提出了一种基于变论域模糊比例-积分-微分(PID)的差动助力转向控制方法。建立转向系统模型和理想助力特性模型,获得车辆转向行驶过程中的理想方向盘力矩;根据方向盘力矩偏差和偏差变化率的大小,调整PID的3个控制参数,实现4个车轮的转矩分配控制;利用PID对车轮的滑移率进行控制,以避免车轮过度滑转;基于CarSim和MATLAB/Simulink软件的数字仿真进行了控制性能分析。结果表明:变论域模糊PID控制下车辆转向轻便性改善43.5%,横摆角速度误差均方根值为0.212rad/s;该方法能提高方向盘力矩跟踪理想力矩的精度,且有效地实现了车轮滑移率控制。

曲轴圆角滚压机床的设计与研究

阐述了用滚压曲轴主轴颈和连杆颈圆角的方法,来提高曲轴抗疲劳强度及使用寿命,并介绍了滚压机床的总体设计方案及关键部件的结构设计。

无内胎车轮轮辋扩口模具设计

轮辋加工质量取决于轮辋生产设备的精度及模具设计的合理性．无内胎车轮轮辋扩口模具的设计关键在于轮辋模具设计中对毛坯尺寸的选择与计算，在此基础上，再根据毛坯尺寸进行扩口模具的设计与修模处理．

基于胶带剥离理论的工字轮封口设备设计及力学分析

介绍了一种用PVC胶带将胎圈钢丝工字轮封严的封口设备,设计了一种工字轮双边封口的结构,计算出设备的驱动力矩合理取值范围。建立驱动力在传动过程中的简化模型,分析设备封口时力的主要传递路线。根据胶带剥离理论和实际包装过程中胶带拉伸变形情况,用拉伸变形的胶带做封边实验。实验结果表明,当胶带伸长率达到10%左右时,设备无法完成封口。按传动理论计算出整个设备传动所需驱动力矩的最小值和最大值,并与实际的设备工作情况作比较,结果表明按传动理论设计是合理的。

胎圈钢丝工字轮包纸机的设计与试验

针对手工包装胎圈钢丝工字轮劳动强度高、生产效率低的问题,设计了国内首台胎圈钢丝工字轮包装机,并对胎圈钢丝工字轮包装机的关键机构进行了分析和设计。包装过程中气相防锈纸易偏移,为此设计了防止包装材料偏移的纠偏机构,从夹纸位置和放纸位置分析纠偏机构,并确定了其结构设计和工作参数。试验结果表明,胎圈钢丝工字轮包装机的包装成功率为98.9%,纸带褶皱率为0.05%,包装速度为30.4个/h;比较同一时段内机器包装和手工包装的数量和质量,一台机器可替代企业10~12名工人。本包装机为企业降低了生产成本,也为胎圈钢丝工字轮包装提供了新的方向。

轮式驱动电动汽车驱动系统仿真

以轮式驱动电动汽车为研究对象,重点研究轮式驱动电动汽车的驱动系统,建立电机和轮胎的数学模型。以直流电机等效电路为基础建立电机数学模型,采用普遍参考的统一半经验指数建立轮胎模型。使用MATLAB软件进行动态仿真,得出电机转矩和轮胎侧向力、纵向力曲线,仿真结果表明模型正确,与理论分析相符。

基于I-DEAS的某汽车车轮建模与分析

运用I-DEAS对某汽车车轮进行实体建模，并通过对汽车车轮的几何模型进行网格划分、确定边界条件，最后得到受力情况下的应力分布及变形特点。结果表明利用I-DEAS可以有效的对车轮进行受力分析。

基于I-DEAS的摩托车铝合金车轮的有限元分析

有限元分析是机械设计工程师不可缺少的主要工具。文中着重介绍I-DEAS模块下摩托车铝合金车轮的有限元分析过程,并以云图的形式显示应力、应变和变形等计算结果,说明在结构复杂模型的有限元分析中,I-DEAS软件是一种可行、有效的分析工具。

FANUC 0i C系列CNC数控机床手轮故障处理

针对数控车床的手轮移动操作方式进行研究。重点论述手轮进给的步骤,主要有手摇开关选择;手轮进给轴选择,选择一个机床要移动的轴;手轮进给率选择,选择机床移动的倍率;旋转手轮,机床沿选择轴移动。

反作用轮不完全数据故障诊断新算法

针对卫星反作用轮遥测数据存在不完备情况，提出一种基于核模糊均值聚类（Kernel Fuzzy C—Means，KFCM）的数据修复诊断算法KFCM—Imputation（KFCMI）。该算法通过KFCM聚类实现已知故障样本的聚类中心和聚类半径，通过相似度计算查找与不完备数据最相似的数据点，将该数据点填充于不完备数据点位置，保证数据的完备性，并通过数据的相似度进行故障诊断。考虑所有故障特征同步缺失数据和各故障特征随机缺失数据两种工况，对比工程上直接删除缺失数据的方法，在数据缺失量小于总数据量的13％时，KFCM-I诊断精度能达90％以上；当数据缺失量占总数据量13％～20％时，诊断精度仍能达到80％。KFCM-I算法故障诊断精度高、计算简单，对工程应用有较好的参考价值。

工字轮自动生产线搬运机械装置设计

由于制造业的不断发展,工业机器人也从传统的焊接、喷涂作业向更广阔的作业范围扩展,其中在物料处理和搬运作业方面的发展尤为迅速。作为缠绕金属丝或钢丝绳的工字轮,依靠人工搬运不仅效率低而且成本高。以工字轮搬运机器人为研究对象,在比较各种搬运机器人结构设计的基础上,使用SolidWorks软件设计出了结构简单、控制方便、运动精度较高的龙门式直角坐标机器人。根据抓取要求,选用并对机器人进行了气动机械爪的设计,同时分别对X、Y、Z轴进行了传动方式确定。通过对设计及计算的分析,寻找出本设计存在的薄弱环节,对相应部分作进一步的校核计算,对不合理、不达标的部分进行修改和重新设计,以保证设计的可靠性、可行性与稳定性。最后对所设计机器人的总支撑柱、X轴横梁、Y轴横梁、Z轴支撑板进行了有限元分析。

车轮结构强度的有限元分析及应用

采用I-DEAS分析软件对3101B的4种车轮产品进行有限元分析,得出各种状态下的应力大小,确定同类产品的不同结构所产生的应力变化规律,从中发现问题,及时验证设计是否符合实际要求。经有限元分析得到的结论基本与实际情况相符合,此方法为未来车轮的设计和分析起着较好的指导作用。

五轮仪数据采集器的设计

现有五轮仪在车辆试验的数据采集过程中存在着不足 ,为此设计了五轮仪数据采集器 该采集器以 89C5 1单片机为核心 ,采用了虚拟I2 C总线技术 ,体积小 ,功耗低 ,存储量大 ,并实现了与PC机的通讯 该装置具有很强的实用性 ,改善了五轮仪的数据采集过程 。

汽车轮毂轴承的可靠性建模分析

为研究汽车轮毂轴承的寿命与可靠性之间的关系,首先,建立了轴承各元件基于二参数威布尔分布的寿命—可靠性模型,并在此基础上,建立了串联系统的轴承可靠性模型;然后分析了威布尔分布定时截尾有失效数据和无失效数据的参数估计方法;最后,给出算例验证了模型的可行性。研究结果表明,在可靠度要求不太高的情况下,与传统模型相比,其寿命预测更准确。

HLBT-I型铁路货车轮轴相控阵超声波自动探伤机研制

利用超声波相控阵技术探伤具有直观性强和易于微机控制等特点,研制了HLBT-I型铁路货车轮轴相控阵超声波自动探伤机。该探伤机兼有超声相控阵检测直观和自动检测自动判伤的能力,检测速度快、效率高,还具有检测准确率高、检测误报率很低的优点。该型铁路货车轮轴检测系统为铁路运行安全提供了强有力的保障。

铁路桥梁横向振动模拟及适应快速行车结构型式的研究

针对铁路提速后出现的上承式简支钢板梁桥跨中横向振幅过大的问题,以羊楼司桥(L=32m单跨上承式简支钢板梁桥)为例进行实桥检测和数值模拟,建立车辆、线路、桥梁三者的联合模型,考虑轮轨接触力,应用MSC/DYTRAN大型结构分析程序进行车线桥动力相互作用的仿真分析。研究揭示我国用量最多的C62型货车以70∽80km/h的速度空载通过时,该跨度的钢板梁桥发生横向谐振的机理。此外,用该方法对32m跨长的组合梁结构进行桥梁动力特性及列车走行性分析,表明该结构满足提速货车和高速电动旅客列车走行的要求。研究结果对我国高速铁路桥梁建设和既有桥梁的改造具有积极意义。

超大型斗轮取料机的结构有限元分析

在I-DEAS软件环境下,分别建立某超大型斗轮取料机上部钢结构和下部钢结构的有限元模型,对其应力、变形和固有模态等进行分析。总结了堆取料机结构有限元分析的主要思路和过程,在工况选取、载荷计算、有限元模型建立和结果后处理等方面提出了分析要点和注意事项。

I-DEAS软件在轮毂有限元分析中的应用

优化了铝合金轮毂的开发流程。采用I-DEAS软件对铝合金轮毂的弯曲疲劳、径向疲劳及冲击试验进行有限元分析，证明仿真分析可以满足指导车轮设计，优化车轮结构的要求。