基于可拓理论改进的定制装备模块化设计研究

为了解决定制装备开发过程中,已有需求和新需求产生矛盾导致的研发周期长、研发成本高问题,利用可拓理论改进的公理化设计(Axiomatic Design,AD)-设计结构矩阵(Design Structure Matrix,DSM)指导定制装备设计。通过形式化的手段分析需求的可拓性,改进公理化设计中CAS-FRS映射无法适应需求进化的问题。利用AD模型的“Z字映射”完成定制装备功能域到物理域的转化。以关联度标准建立评价模型对定制装备设计参数相关性做量化分析,并代入DSM矩阵的转化过程中,利用系统聚类解得定制装备的模块划分方案。以激光清洗机设计实践为例,可拓理论可以有效应对需求进化过程中产生的矛盾问题,成功完成了产品的模块化设计与试制验证。研究表明:以可拓理论改进的AD-DSM模型可以为响应需求进化、缩短研发周期、降低设备试制成本提供有效的决策手段,为复杂定制装备设计的迭代创新提供了一个新思路。

主要误差因素对RV减速器的传动特性影响研究

采用SolidWorks对RV减速器建立含有给定误差的参数化模型,然后导入ADAMS中,使用宏程序批量建立动力学模型并仿真分析,将输出的转速与转角数据导入Matlab中,数据处理后,计算传动误差并用输出转速的方差来衡量转速波动值的大小。仿真结果表明,在给定误差值改变量相同的情况下,减小针齿半径和增大正等距修形量,转速波动值明显增大;增大负等距和负移距修形量时,转速波动值会有所减小;减小针齿半径和增大正等距修形量的值,传动误差会明显增大,增大针轮偏心值对传动误差影响不大。

基于浅层Inception-MobileNet旋转机械故障诊断

针对现有的旋转机械故障诊断算法存在着时频表示模糊、特征提取困难,从而导致故障诊断效率和精度较低的问题,提出一种基于浅层Inception-MobileNet的旋转机械故障诊断模型。该模型通过拼接法将原始振动信号转换为二维图像,然后采用多尺度卷积核提取不同分辨率的特征图,并结合深度可分离卷积实现特征学习与分类。该网络在CWRU数据集和MFPT数据集上分别实现了十种故障分类和三种故障分类,分类精度为99.5%和95.78%。与传统的网络进行比较,该网络可提高特征提取能力,并且在相同数据集上该网络实现的故障识别精度最高。

RV减速器摆线针轮传动啮合区间研究

针对RV减速机传动过程中,其啮合点数无法通过现有设备进行检测的问题。提出首先建立RV减速机关键部位的接触刚度,进而推导出其对应的扭转刚度;其次,根据整机扭转刚度和局部扭转刚度推导出摆线轮与针轮组件间的总啮合刚度,然后使用RV减速机综合试验台检测RV减速机在各负载扭矩下的整机扭转刚度;最后,以摆线轮与针轮间的总扭转刚度值为参考,结合实验实际检测结果,从扭转刚度结果中选取最接近的刚度值作为实际啮合区间,并通过有限元分析验证了理论分析的正确性。

CVC轧辊非对称磨损的磨削力均化方法

在板材轧制过程中,CVC轧辊会产生非对称磨损,严重影响板材加工的质量。针对CVC轧辊磨削过程中非对称磨损的大余量磨削阶段,提出一种磨削力均化的优化方法。根据CVC轧辊的工作特性,对其特有的非对称磨损辊形曲线进行分析;以减少大余量磨削过程中磨削力波动为目的,建立磨削力均化模型,并开发磨削力均化软件。结果表明:采用所提方法,磨削力的波动明显下降。

龙门式洗车机多模组设计

为解决现有龙门式洗车机维修困难和资源浪费等问题,在保证产品功能属性和可拆卸性能的基础上,将模块化设计理念引入产品设计开发过程中。以公理化设计(Axiomatic Design,AD)和设计结构矩阵(Design Structure Matrix,DSM)作为方法指导和理论框架,对龙门式洗车机进行需求-功能-结构的重新解构。将初始用户需求转化为具体的功能指标与设计参数,通过连接关系和形位关系计算设计参数间的关联度,建立基于设计参数关联度的DSM矩阵。并对DSM矩阵进行系统聚类分析,确定产品模组划分,完成龙门式洗车机方案设计和样机设计。研究表明:基于AD-DSM的设计策略有效提升了现有设备的可拆卸性能,为其他相关产品的模块化设计提供新的研究思路。

面向新生代农民工的建筑放线机器人设计研究

在建筑业老龄化、智能化过程中,新生代农民工面临着挑战与机遇.文章基于对新生代农民工需求的分析,提出面向该群体的建筑放线机器人设计思路和原则,通过分析建筑放线机器人主客观需求,完成需求—功能—结构转化,最终完成面向新生代农民工群体的建筑放线机器人设计实践,为建筑机器人的设计提供新的思路和方法.

基于神经网络遗传算法的RV减速器摆线轮齿廓修形研究

摆线轮修形是保证RV减速器优良传动性能的重要手段,为了探求合适的修形方式和具体的修形量,通过建立受载下多种摆线轮修形方式的RV减速器动力学模型,仿真分析得出传动精度和输出转速,用输出转速的方差值来评价运转平稳性,然后利用神经网络训练,得出传动精度和平稳度与修形量间的映射关系,再利用遗传算法将加权传动精度绝对值和平稳度之和作为适应度值,调用已得出的映射关系求出不同修形方式下最小适应度对应的修形量,接着计算已得修形量下的摆线针轮间最大啮合力和同时啮合齿数,结果表明,最佳的负等距加正移距修形方式,使得适应度值最小,但是RV减速器承载能力较差,正等距加负移距修形方式下求得适应度值最大,但是承载能力较好,研究结果为提高RV减速器的传动精度、运转平稳性和承载能力提供了新的摆线轮修形思路和理论基础,具有一定的工程应用价值。