大籽粒作物漏播自补种装置设计与试验

针对大籽粒作物精量播种机普遍存在漏播现象，改进现有排种与补种相互独立的补种位置不准确等问题，提出了一种基于超越离合器的大籽粒作物漏播自补种方法，采用激光光电传感器和霍尔传感器分别监测漏种和排种器速度，依靠排种器自身的超越旋转实现位置无偏差补种并能够故障报警，并设计制作了排种与补种一体化的漏播自补种试验装置。试验结果表明，排种速度2～5 km/h、连续漏播数≤3粒时，补种时间间隔误差≤1.37%，补种粒距合格指数为100%，合格粒距变异系数≤14.48%，平均成功补种率为92.98%，综合漏播率≤0.8%，播种率达到99.2%。该研究可为大籽粒作物精量播种机改进设计提供参考。

楔块式单向超越离合器结构参数的模糊优化设计

以楔块式单向超越离合器重量最轻为优化设计目标 ,考虑结构参数取值的模糊影响因素 ,建立了模糊优化设计数学模型 ,用限界搜索法进行求解 ,得出满足模糊约束和常规约束的最优解。通过设计实例对结构参数优化解进行了综合分析 ,总结了设计变量对离合器结构设计的影响规律 。

水平井水平段最优长度设计方法研究

由于水平井水平段内摩擦损失的缘故，如果水平段内压降和油藏压降相当，导致水平段末端压降很小或者为零，这种现象常常出现在高渗透层的低压降生产油藏和生产压差受到限制的锥进油藏。因而研究水平井最优长度设计方法对水平井开发方案设计具有指导意义。本文分三种情况（底水油藏、气顶底水油藏、气顶油藏）建立了油藏内流动模型、井筒内流动模型、水平井水平段最优长度数学模型，在建立模型过程中，考虑了水平段内流动状态（层流、紊流）和管壁相对粗糙度对摩擦损失和水平井产能的影响，最后通过实例计算得到了几个结论。

滚柱式超越离合器的接合能耗

分析了滚柱式超越离合器在接合过程中能量消耗的实质,建立了接合能耗的数学模型,导出接合能耗和接合扭转刚度的计算式,并在此基础上给出阻尼比容和损失因子的计算式。分析了接合能耗与接合扭转刚度、损失因子、超越离合器三构件的法向刚度、楔角、外力、滚动摩擦系数等因素的关系,同时给出降低接合能耗的措施。对某脉动无级变速器的超越离合器进行了接合能耗试验,试验结果与计算结果相吻合。

汽油机活塞二阶运动分析及优化设计

为了降低活塞二阶运动并寻求优化措施,综合考虑裙部润滑摩擦状况、活塞体径向刚度、活塞体及缸套热态型面影响,建立某汽油机活塞组件动力学模型,采用数值仿真方法进行分析研究.从换向平稳性、运动平稳性、活塞敲击能和摩擦损耗4个方面对活塞二阶运动计算结果进行评价.分析在多种工况下(1 200、4 200、6 000r/min)活塞裙部型线、配缸间隙和活塞销偏置对活塞二阶运动的影响,以敲击能和摩擦损耗为主要评价标准,提出相应的优化思路.结果表明:优化后的裙部型线使活塞的径向位移和角位移有一定幅度减小,径向位移最大值在3种工况下分别降低了22.2%、19.8%、21.2%,角位移最大值降低了12.9%、13.3%、23.6%;活塞对缸套的动态敲击力在优化后也有明显降低,为活塞整体优化提供可靠依据.

超越离合器鼓形滚柱的优化设计

以超越离合器的圆柱滚子为研究对象,针对滚柱与滚道接触时产生的边缘效应,提出了采用鼓形滚柱的设计方案,使得滚柱受力趋于均匀,以降低滚柱的边缘接触应力。利用有限元分析软件Workbench对滚柱和滚道的接触应力进行计算分析,得到最优鼓形曲线的鼓形量,使接触应力更为合理,进而提高超越离合器的使用寿命,优化设计结果对改善超越离合器的工作可靠性和稳定性具有一定的指导意义。

滑片膨胀机滑片摩擦损失的理论分析及实验验证

滑片膨胀机内滑片与转子及气缸之间的摩擦损失是影响滑片膨胀机热力性能的重要因素。建立了滑片膨胀机内滑片动力学模型,对滑片运动引起的摩擦损失进行了计算,并对计算结果进行了试验验证。研究结果表明:在1 000r/m in的设计工况下,滑片槽底部安装有弹簧的滑片产生的摩擦功为80 W,该摩擦使得膨胀机的绝热效率降低20%。去掉弹簧后的滑片摩擦功减少了68.3%,但会导致滑片顶部脱离气缸,从而使高压气体大量泄漏。通过进一步对滑片膨胀机的结构参数进行了优化,寻找在保证滑片顶部与气缸的贴合紧密的前提下降低摩擦损失的合理方案。研究发现:增加滑片质量,滑片槽底部充适当压力气体,以及降低气缸内圆轮廓型线的偏心率都可以确保滑片顶部与气缸贴合紧密并且有效降低摩擦损失。3种优化方案可以分别将摩擦损失降低到现有样机的64.3%,36.5%和25.9%。

摩擦式电磁离合器的多学科设计优化

摩擦式电磁离合器优化设计涉及的学科多,计算时间长,容易造成逻辑混乱问题,而传统串行优化算法割裂了学科间耦合关系难以得到全局最优解,因此引入了多学科设计优化方法。为了解决协同优化方法(CO法)不容易收敛的问题,提出了CO与同时分析和设计方法(SAND法)结合的二级多学科优化算法,给出了算法架构和计算流程。最后,对产品实例的结构参数进行优化得到了Pareto解,实现了多个优化目标。结果表明,该优化算法有效地减少了计算时间,增强了CO算法的收敛性能。

ZL50装载机换挡离合器优化设计

装载机动力换挡变速箱的换挡过程是一个由多参数变化决定的动态过程,这一过程是由换挡离合器的结合完成的,换挡离合器的参数设计,对改善装载机平稳性、使用寿命有很大帮助。利用拉格朗日能量方程,建立了行星变速箱各种挡位都适用的通用数学模型。在此基础上,进行了以平均温升最小为目标的ZL50装载机行星变速箱换挡离合器优化设计,并且用实际数据进行了一个工况的计算。

不同接触摩擦条件下超越弹簧离合器接合特性分析

运用有限元和动力学分析方法分析了新开发的大功率高速弹簧离合器在不同摩擦系数下的接合动态特性;在Abaqus平台上建立了由弹簧和输入输出壳体组成的弹簧离合器三维有限元模型,分析得到了不同摩擦系数下离合器的响应时间、接合时间、弹簧内外圈的Mises应力、径向位移。结果表明,设计的变截面弹簧离合器响应速度快,弹簧稳态接合后的Mises应力分布较均匀,且弹簧中部圈还未完全与壳体内壁接触,离合器承载能力还有一定裕度。此外,弹簧与壳体间摩擦系数对离合器接合时间、响应时间影响不大,对弹簧Mises应力有影响,对弹簧的径向位移影响明显。

滚柱式超越离合器的可靠性优化设计

本文将滚柱式超越离合器作为一机械系统,提出了滚柱式超越离合器系统可靠度及其零件的可靠度的计算方法;同时提出了滚柱式超越离合器的可靠性优化设计方法。用此方法设计出了结构尺寸合理的新产品。疲劳寿命试验表明在相同的试验条件下新产品的寿命高出原产品的1.5倍以上。

干式摩擦离合器的模糊优化设计

分析了汽车常用的干式摩擦离合器设计中的各种模糊因数 ,建立了此类离合器的模糊多目标优化数学模型 .描述了用这一数学模型进行设计计算的方法 。

行星变速箱换挡离合器的优化设计

本文阐述了以单位滑摩功和平均温升最小为目标的行星变速箱换挡离合器的优化设计,建立了换挡离合器的运动微分方程,并对离合器进行了二维温度场分析,给出了计算实例和计算结果.

模糊综合评判在摩擦离合器优化设计中的应用

针对摩擦离合器设计参数诸多的不确定性,以结构尺寸最小为优化目标,采用模糊综合评判方法,确定出最佳水平截集值,并运用Matlab优化工具进行优化。优化结果表明不同的水平截集值对优化结果影响较大,该结论为离合器优化设计提供了一定的理论基础。

汽车离合器的模糊优化设计

分析了汽车上常用的干式摩擦离合器设计中的各种模糊因素,建立了此类离合器的模糊多目标优化数学模型。描述了用这一数学模型进行设计计算的方法,并给出了一个设计计算实例。

湿式摩擦离合器多目标优化设计

湿式离合器的带排转矩影响传动装置的效率,离合器的接合转矩影响传动装置的可靠性,但在通常情况下,降低带排转矩和增大接合转矩是相互矛盾的。以湿式摩擦离合器为研究对象,以湿式离合器摩擦片内径、外径、径向槽深、径向槽宽和径向槽数、摩擦副间隙为优化设计变量,以离合器的带排转矩最小和接合转矩最大为优化目标,建立优化设计数学模型,给出了Matlab的优化工具箱求解方法;并以某压裂车变速箱离合器为实例,进行了多目标优化设计。优化后带排转矩减小了31.67%,接合转矩增加了33.51%。结果表明,所提优化方法有效,可为湿式离合器的摩擦片结构设计与参数优化提供理论参考。

基于遗传算法的摩擦片和膜片弹簧并行优化设计

摩擦式膜片弹簧离合器的并行优化设计,区别于以往单独优化摩擦片或膜片弹簧来提高离合器的工作性能。通过分析摩擦片和膜片弹簧相同的内、外工作环境因素,明确摩擦片和膜片弹簧两部件优化相互影响因素的耦合关系以及它们之间的工作配合关系来进行并行优化设计以提高离合器的工作性能。权衡各优化目标的权系数,运用改进的遗传算法快速求得更加精确并避免陷入局部解的全局最优解,使得经过并行优化设计后的摩擦片和膜片弹簧处于最佳配合工作状态。

一种楔块式单向超越离合器结构参数优化设计

为优化楔块式单向超越离合器的结构参数,根据漂浮式微型波力发电装置对超越离合器的要求,建立楔块式超越离合器结构参数的数学模型。以体积最小为优化目标,建立接触疲劳强度和各个尺寸的约束条件,并利用Matlab软件的优化工具箱求解数学模型。最后将常规设计参数和优化设计参数进行比较,结果表明:优化设计的体积只有常规设计的72.33%;漂浮式发电装置的传动系统结构更加紧凑,质量更轻。

基于灰狼算法的干式双离合器摩擦片优化设计

根据干式双离合器的工作条件及其结构特点确定约束条件和设计变量,建立了干式双离合器摩擦片优化模型.在离合器摩擦片工作状态下,以表面热流密度最小为目标函数,通过灰狼优化算法对模型进行优化设计.优化结果表明:优化后的离合器摩擦片的热流密度比优化前减少了14.03%,该结果可对摩擦片结构参数优化提供理论参考.

一种楔块式超越离合器参数优化设计

根据漂浮式微型波力发电装置对超越离合器的要求,分析楔块式超越离合器超越状态的摩擦损失率,建立超越离合器参数的数学模型。以体积和摩擦损失率最小作为优化目标,以强度和各部分尺寸为约束条件,建立优化模型,并利用MATLAB求解数学模型。将常规设计的参数和优化设计的参数进行分析,结果表明优化设计的体积只有常规设计的71.99%,摩擦损失率下降2.26%,可使漂浮式发电装置的传动系统结构更加紧凑,质量更轻,效率更高。