MODELING, VALIDATION AND OPTIMAL DESIGN OF THE CLAMPING FORCE CONTROL VALVE USED IN CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION

Associated dynamic performance of the clamping force control valve used in continuously variable transmission （CVT） is optimized. Firstly, the structure and working principle of the valve are analyzed, and then a dynamic model is set up by means of mechanism analysis. For the purpose of checking the validity of the modeling method, a prototype workpiece of the valve is manufactured for comparison test, and its simulation result follows the experimental result quite well. An associated performance index is founded considering the response time, overshoot and saving energy, and five structural parameters are selected to adjust for deriving the optimal associated performance index. The optimization problem is solved by the genetic algorithm （GA） with necessary constraints. Finally, the properties of the optimized valve are compared with those of the prototype workpiece, and the results prove that the dynamic performance indexes of the optimized valve are much better than those of the prototype workpiece.

数控铣床工装夹具的设计研究

夹具装置在数控铣床制造加工中具有十分重要的作用,可以提高加工精度与劳动生产率,满足工作需求。数控铣床工装夹具的设计应根据要求合理选择对刀点,筛选刀具和切削用量,重视原始工艺文件,注重防碰撞校核。在数控铣床制造加工过程中,应优化工装夹具的设计,改进夹紧动力装置,改进多工件一次加装,改进多件装工装夹具,并结合工件特性改进。

考虑分离特性的包带式星箭连接结构优化设计

针对高鲁棒性包带式星箭连接结构(CBJ)优化设计问题,提出一种兼顾结构的连接承载性能与分离冲击响应的包带式星箭连接结构轻量化设计方法。优化设计基于包带结构三维非线性有限元参数化模型,以连接框与夹块径向截面尺寸参数为设计变量,以结构静力学承载性能与动力学分离冲击为约束,以轻量化为目标。针对优化中设计空间高维度、非规则导致的算法收敛困难问题,提出了基于近似模型与序列采样策略的约束序列近似优化(CSAO)算法。结果表明:算法可实现在复杂设计域内迅速收敛至最优解,相较于初始设计,优化结构的质量降低了5.62%,同时,结构连接刚度提升了19.27%,卫星下裙解锁冲击降低了18.52%,在满足性能约束的条件下减重效果明显,验证了提出方法的有效性。设计的优化构型兼顾了连接与分离特性,具有一定的工程应用价值。

基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统,用于增强系统抗偏移性。与传统多模态切换的IPT系统相比,该系统中的钳位电路可根据耦合变化自适应地导通或关断,以调节工作模态,从而实现近乎恒定的功率输出,该方法无需耦合识别、输出检测及反馈通信等辅助手段。该文对系统不同工作模态的功率传输特性进行了推导和分析,并结合系统设计相关约束条件,提供一套参数化设计方法。最后设计并搭建一套500 W的实验装置,验证了理论分析的正确性与可行性。实验结果表明,该方法在耦合度为0.205~0.42的情况下,输出功率稳定在470~505 W之间,效率为83.29%~90.21%。

基于有限元分析的锥筒自定心装夹模块优化设计

针对现阶段锥筒在定位装夹时存在装夹精度低、装夹直径单一的问题,在分析锥筒结构特征及其装夹定位要求后,建立锥筒自定心装夹模块三维模型。采用有限元方法分析锥筒刚度的薄弱环节,建立了自定心装夹模块涨紧力、下压力和涨紧面积与窗口区变形量之间的关系模型,制定了各影响因素规律的研究方案,并对窗口处圆周径向变形导致的定位误差进行分析。以窗口加工区最大变形量不超过0.03mm作为优化目标,按最终分析结果改进相关参数,搭建的锥筒自定心装夹模块满足性能要求。与现有产品相比,搭建模块实现了550~870mm直径范围的锥筒装夹统一基准,装夹范围得到扩大。

超大跨度张弦结构多索索夹偏心节点设计及有限元分析

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆项目大跨度弦支穹顶结构,分析多索索夹节点的设计重难点,通过综合对比多种索槽布置方式,提出适用于超大跨度张弦结构的多索索夹偏心节点,并对该偏心节点进行整体受力和节点有限元分析。结果表明,多索索夹偏心节点对结构索力分布影响较小;该偏心节点设计符合计算假定,具有较高的承载力和抗滑移能力,有效解决了多索索夹节点连接、索夹安装及拉索更换等问题。

一种室内管道阀门搬运安装设备的设计

研究设计了一种适用于工厂室内复杂环境的管道阀门搬运安装设备,该设备能够搬运不同尺寸规格、不同种类的管道阀门,并在特殊环境中完成辅助安装。本研究针对以下三个问题提出了相应解决方案:①为克服复杂的室内环境,设计了一种综合式的移动底盘,其采用麦轮组合及辅助越障轮,提高了设备的越障能力;②为适应室内狭窄空间及管道阀门特殊安装位置,设计了一种升降机构,其由垂直升降机构和水平提升机构组成,实现了起重升降,保证了设备的结构紧凑性,同时保证了设备的工作范围;③为适应不同种类阀门的装夹,提出一种新型末端装夹机构,其能够快速切换装夹方式及调整尺寸,同时能够对管道阀门姿态进行微调,以实现精确安装。本研究使用ANSYS软件对末端装夹机构进行静力学分析,校核了强度;分析了设备的安装精度及抗倾覆能力,验证了设备的合理性和稳定性。

仪表台管梁焊接精度提升要点浅析

论述当前汽车仪表台管梁焊接精度的现状,结合实际项目开发经验,从管梁焊接夹具方案设计、焊接变形仿真分析、工艺验证及固化等方面总结了管梁焊接精度提升的正向开发流程及管控要点。结果显示,通过正向开发流程管控,管梁关键点的焊接精度由传统的±1.5mm提升至±0.5mm,验证了流程及方法的有效性,对后续车型仪表台管梁的开发有很好的指导作用。

高效螺纹管车床定心夹紧结构设计

文章重点对石油行业管体夹紧及定心结构的设计方案进行分析试验。为了在结构性能最优与工艺能力最佳中达到平衡,探讨了管体加工定心及夹紧形式的研究现状、优缺点及国内外同类机床的经典案例,同时对石油管定心夹紧结构的决定性技术和夹紧零件结构合理性和关键技术问题进行了研究,创新设计了液压卡盘供油结构,并运用MSC.ADAMS软件对该结构进行了运动学仿真,进一步验证了管体定位及夹紧结构的可实现性、可靠性,所研究内容对加工管螺纹时消除“黑皮扣”现象具有重要意义。

泛工业化TBR硫化机工业设计简谈

我国TBR硫化机市场竞争激烈,行业集中度高,产品同质化严重。通过设计提高产品竞争力,是必由之路。工业设计结合产品自身特点,将文化、科技以及客户需求等多元素融合,优化产品品牌形象,改善轮胎硫化车间环境,提升产品附加值。工业设计是我国TBR硫化机从中低端生产制造到打造世界知名品牌硫化机转型升级的必然选择。

关于压力容器外伴管固定结构的优化设计与其制造工艺的改良

介绍了压力容器外部伴热的外伴管固定结构优化设计,并通过对其加工制造工艺技术进行了深入研究,明确了制造工艺流程,探讨存在的问题及优化的可能性,并结合实际案例,提出改进措施和新的应用策略。实践验证了这些优化方法在提高工作效率、保证加工精度、降低生产成本等方面的显著效果。

快慢自适应大夹持力机构设计及实验验证

通过快慢自适应夹持机构的锁紧和开启可以实现部件之间紧密地连接和分离,为保证提供足够且稳定的垂向夹持力,在该机构设计过程中采用了大杠杆比例的机械原理;同时考虑到部件之间的连接需要快速完成,在该机构设计过程中考虑了气路原理设计和电气控制逻辑及方案,共同完成自动判断夹持快慢的时间段。利用精密力传感器对该机构进行夹持力的测试,测试结果表明该设计具有足够的可靠性及稳定性。

输电线路杆塔接地电阻测量装置设计

输电线路杆塔接地电阻测量对于电力运维人员是一项繁重的工作。为了实现在不解开接地引下线情况下即可测量杆塔的接地电阻,文章设计了一种新型输电线路杆塔接地电阻测量装置,该装置采用双钳法对接地电阻进行测量。首先,分析了新型输电线路接地电阻测量装置的原理;其次,采用模块化设计思路对接地电阻测量装置进行硬件设计;接着,对接地电阻测量装置进行软件设计,给出系统工作流程;最后,对所开发测量装置进行测试,所开发测量装置的测量值与精密电阻实际值误差在3%以内。

机夹型叶根铣刀设计及自动检测技术

分析机夹型叶根精铣刀的设计方法,确定刀具刃口型线,通过UG建立刀体模型并进行加工程序模拟,通过NUMROTO软件进行3D模拟,查看模型是否与型线外形符合,测量和优化刀具角度,在无碰撞和干涉条件下对刀槽进行加工和测量。确定刀片装配位置、设计槽型的加工顺序,建立合适的刀具坐标系,采用CadLoadModel语句导入理论模型后进行元素分组,实现机器坐标系与模型坐标系的统一,检测表明,该设计方案满足使用要求,提高了叶片加工效率。该工艺对其他机夹型叶根铣刀的研究具有一定推广使用价值。

基于增强现实技术的蓝夹缬图案数字展示设计创新

文章旨在加强和传承蓝夹缬非物质文化遗产,突破其艺术形式单一与推广的限制,探索先进科技与非物质文化遗产的发展潜力,分析了蓝夹缬的背景与发展传播现状,探寻了增强现实技术在非物质文化遗产展示的潜力,得到了基于增强现实技术的蓝夹缬图案数字展示设计创新思路。最终通过设计实践验证增强现实技术应用于蓝夹缬数字展示设计的可行性,为蓝夹缬等非物质文化遗产在当代社会的传播和推广提供研究价值。

燕矶长江大桥全焊式索夹设计与制造

燕矶长江大桥为主跨1860 m双层桥面钢桁梁悬索桥,采用四主缆布置方式,索夹用量大,对索夹轻型化、标准化制造需求迫切。提出一种全焊式索夹结构,上、下半索夹采用带肋薄钢板结构,在保证索夹筒体整体面外刚度的同时大幅降低索夹自重;螺杆采用多支点弹性连续梁体系锚固底座进行锚固,易于标准化加工制造;耳板和下半索夹采用直连式连接方式,有效解决了连接部位构造复杂、焊接变形大的问题;采用受力均匀、位移差更小的单侧2个齿合结构(采用40 mm厚钢板形式),焊接于下半索夹;索夹主体结构采用重涂装方式进行外防腐。有限元计算结果表明全焊式索夹结构设计合理。索夹采用轧制钢板滚圆机整体卷制筒体,加劲板和耳板批量焊接后再裁切为单个,制造效率大幅提升。相比铸造式索夹,全焊式索夹重量减轻约24%、制造加工成本降低18%,实现了索夹的轻型化、标准化制造需求。

上海世博温室外表皮玻璃幕墙与主体结构一体化设计

对传统幕墙的设计方法和特点进行了分析,发现传统幕墙的设计方法已不能适用于不断发展的特殊建筑效果需求。基于上海世博温室新型幕墙体系分析了一体化设计的技术难点,提出将主体结构与外表皮幕墙进行一体化设计,并给出主体结构与幕墙一体化设计方法、一体化有限元建模方法以及相互连接边界条件的假定方法,进一步对上海世博温室一体化整体模型进行详细计算分析,得到每块玻璃和连接件的变形和应力。为了验证一体化计算的可靠性,将一个单元的主体结构变形反加至对应玻璃上进行单独有限元分析。结果表明:一体化分析方法可行有效,该设计方法可优化幕墙连接框材料用量,可优化传统幕墙设计构造缝宽,提升了建筑整体效果。

差速器壳十字轴孔钻镗专机夹具设计

针对差速器壳在回转台式钻镗专机上加工十字轴孔的工艺要求,依据差速器壳结构特点,设计制造了一种兼顾多品种、安装方便的钻镗专机使用的专用夹具,解决了一台机床通过更换刀具和少量夹具零件,便捷切换多种型号差速器壳十字轴孔的高效切削加工。该夹具采用一面两销定位,旋转压板压紧,使用液压缸顶出工件,使之离开定位面、定位销,实现了夹具自动定位夹紧和工件顶出,减轻了工人的劳动强度。实践证明,该夹具设计合理,定位夹紧稳定可靠,工件装夹方便,生产效率高,加工精度好。

基于DOE方法的装载机械工装液压夹具优化设计

装载机械工装需要特定标准化的加工制造设备,针对其生产过程中的定位和夹紧需求,设计一种采用液压驱动的多向功能的夹具装备,通过对装载机械工装液压夹具的结构力学分析,采用DOE设计方法构建斜置铰杆增力机构式液压夹具,构建了装载机械工装液压夹具性能试验环境,通过设置不同的试验工况参数对液压夹具进行测试验证,实验结果表明,DOE设计方法所设计的装载机械工装液压夹具具有较强的稳定性和可靠性。

浙南蓝夹缬在现代皮包设计中的应用

浙南蓝夹缬是温州的非物质文化遗产之一,是民间艺术重现的重要体现,有其独一无二的历史价值和人文内涵。在民族文化再生的背景之下,将浙南蓝夹缬的形式、题材和色彩特征和现代皮包设计相结合,一方面能将传统文化保留和传承;另一方面,通过现代化的方式进行传播和扩散,解决现代皮包设计元素创新固化的问题,树立起本土品牌独特的自身形象,满足市场需求刺激群众消费。