真空包装整形装置对合机构的优化设计

针对一种用于分体式整形装置的对合机构,课题组为了减小其运动过程中由于惯性力产生的机械振动,将装置运动简化为曲柄滑块运动。根据对合机构运动的初始和结束状态,利用几何关系建立约束方程使得2滑块运动状态基本一致,再利用解析法对平面机构进行运动学分析,在SolidWorks运动算例中得到滑块的运动特性,并选取2个角度参数验证了数值计算与实际运动相吻合;利用MATLAB优化工具,以曲柄杆长为设计变量,曲柄摆动角度以及压力角大小为约束条件,滑块加速度峰值最小为设计目标,进行优化。结果表明：当曲柄长为100.46 mm时,滑块加速度最大可降低45.33%。     

平面四杆机构优化及CAD

本文对铰链四杆机构,曲柄滑块机构及曲柄导杆机构三种常用基本型式的四杆机构推导出运动分析解析式,并在此基础上按照连架杆的对应位置函数再现、连杆角位置对应的刚体导引、连杆点的预期轨迹复演等不同形式运动要求建立优化数学模型,籍助此模型即可用优化方法进行机构尺寸的综合。     

平面曲柄摇杆机构的优化设计

本文采用几何解析优化法设计平面曲柄摇杆机构.当给定摇杆摆角(?).和行程速度变化系数K,设计最小传动角有最大值的机构时,把多维优化设计问题转化为一维优化设计.并列出了满足工程设计要求的优化性能曲线.     

小剂量灌装机理瓶机构优化设计

针对目前小剂量灌装机的人工上料存在效率低下、安全卫生不达标等问题，课题组提出一种基于四杆机构的理瓶机构方案。运用解析法对理料机构进行了结构分析，针对四杆机构特性创建平面简图，采用解析法针对其运行过程中的运动学理论进行分析计算；采用ADAMS软件对目标机构进行建模与仿真分析，并以四杆机构曲柄、连杆、摇杆长度为设计变量，以压力角最小为目标，各杆件之间相互关系为约束条件，进行优化设计得到最优解，使压力角减少了19.6%。优化设计有效解决了原灌装机全自动理料效率低的问题，并通过ADAMS软件对目标机构的优化设计进一步提升了传动效率。     

曲柄摇杆机构的特征值及其应用

分析了曲柄摇杆机构的六个特征位置,将六个特征值用于付氏级数展开,得出了摇杆摆角Ψ和曲柄转角ψ之间的函数式,并计算了摇杆摆角及传动角的极值,以利于机构动力学的分析,为优化设计作准备。     

可调足式机器人腿部机构设计

为实现腿部机构足端轨迹多样化以增强足式机器人地面适应性，同时提高其运动稳定性，课题组基于曲柄摇杆和曲柄滑块机构设计了一种可调整足式机器人腿部机构。采用解析法对该机构进行了运动学分析，建立了以理想的足端轨迹为设计要求的单目标优化模型，考虑了腿部机构运动过程中的平稳性，引入了速度波动指标，以轨迹 速度为设计目标，采用NSGA Ⅱ多目标优化方法对机构进行优化，对优化结果进行了对比分析；基于多目标优化结果建立了腿部机构的足端轨迹库，并进行腿部机构多步态分析；以该腿部机构构建4足机器人三维模型，运用ADAMS对整机进行运动仿真。研究结果表明：多目标优化比单目标优化的轨迹误差增大了0.16%，而速度波动降低了5.84%；多目标优化与已有相关研究相比，速度波动幅值降低了25.44 mm/s。4足机器人三维模型仿真结果验证了可调整腿部机构的设计具有可行性。     

衣物自动包装机折叠机构设计与优化

针对目前衣物包装机中折叠衣物部分结构复杂，其控制系统灵敏度、协调能力低下等问题，课题组设计了一种新型衣物折叠机构。首先，基于单驱动多凸轮的传动方式提出了折叠机构的设计方案与工作原理；其次，利用解析法对机构中曲柄滑块以及凸轮轮廓的尺度参数进行分析与确定；最后，通过ADAMS软件对机构进行运动仿真，并对运动过程中的最小传动角进行优化。其优化结果表明：最小传动角相较于优化前增大62%，满足设计要求。对比传统衣物折叠机构，该机构实现了以单个原动件来完成衣物的折叠过程，具有控制效率高，传动性能好和成本低等优点。     

曲柄群驱动机构连杆断裂研究

针对曲柄群驱动机构实验台连杆桁架中连杆断裂现象,进行受力分析并针对问题提出可调杆件的设计方案。应 用压杆稳定性理论和ANSYS有限元软件对比分析了断裂连杆的临界应力,结果表明结构设计不当造成连杆断裂。最后 优化设计方案,将连杆设计为可调形式的连杆并应用于试验台中,对杆件进行的变形分析验证了优化设计的合理性。     

曲柄群机构自由度计算的旋量法

由于曲柄群机构的曲柄个数和任意2个曲柄间连杆个数的不确定性，传统方法计算该机构的自由度会遇到虚约束判断等问题。课题组在分析了曲柄群机构基本单元运动特性的基础上，定义了连杆桁架；基于连杆桁架的概念，总结了不同拓扑结构形式的曲柄群机构在结构上的统一性；利用旋量理论计算了含任意多个曲柄的曲柄群机构的公共约束数及冗余约束数，并计算得出含任意多个曲柄的曲柄群机构自由度。计算结果表明，利用旋量理论和连杆桁架概念简化了曲柄群机构的构件数，避开了繁琐的计算。研究实现了对含任意多个曲柄的曲柄群机构自由度计算的统一。     

按K设计曲柄摇杆机构的解析法

给出了一种按行程速度变化系数设计曲柄摇杆机构的解析法 ,该方法可解决根据机构的结构条件预先确定曲柄、连杆或机架三者尺寸之一来确定其余尺寸的设计问题     

基于MATLAB的摆动式磨头圆柱端面凸轮曲线优化设计

为提高陶瓷抛光机磨头凸轮驱动部分的动态性能,以最大无因次加速度为目标函数,建立了磨头凸轮曲线优化模型,运用MATLAB软件的功能函数constr求得优化结果。优化后最大无因次加速度为优化前的33%,和原有曲线相比下降了30%,可以有效的降低磨头的振动及故障率,提高陶瓷地砖加工的表面质量,降低震碎率。     

按K设计曲柄摇杆机构的解析法

给出了一种按行程速度变化系数设计曲柄摇杆机构的解析法，该方法可解决根据机构的结构条件预先确定曲柄、连杆或机架三尺寸之一来确定其余尺寸的设计问题。     

平面连杆机构运动的计算机分析

本文在对任意铰链四连杆机构及其演化机构的运动参数进行理论分析的基础上,得出机构中各构件的位置、速度和加速度.通过求解连杆平面上任意位置时的速度和加速度瞬心,求得连杆平面上任意点在整个运动循环中的运动参数,编制了通用分析程序,可在屏幕上显示各种运动参数曲线及连杆的瞬心位置曲线,并对所设计的四杆机构进行动态模拟,以便设计人员直观地判断机构设计的正确性.     

基于城市干道十字路口场景下的纯电动汽车多目标优化研究

基于城市双向六车道十字路口的场景下对某款纯电动汽车的9种运行轨迹进行分析,研究其安全性、节能性和舒适性等问题。首先建立纯电动汽车安全、节能和舒适多目标模型,对车速、加速度、总加权加速度均方根等条件进行约束;再利用含有精英策略的NSGA-Ⅱ算法对车速、加速度、总加权加速度均方根值等约束条件下进行优化求解,得到Pareto最优解;最后结合Advisor中的欧洲驱动工况NEDC仿真验证纯电动汽车多目标优化模型的准确性。结果表明:目标函数兼顾了纯电动汽车安全性、节能性和舒适性等因素,得到了纯电动汽车在双向六车道十字路口下的最优运行轨迹和最佳道路宽度。本研究不仅弥补了纯电动汽车在城市干道十字路口场景的学术空白,还为纯电动汽车在安全性、经济性、舒适性的通行方面提供了理论依据和参考。     

某曲轴缸体系统刚柔耦合动力学仿真研究

曲柄连杆活塞机构是发动机的重要组成部分,在运动中会受到周期性的激振力作用,直接影响着系统工作的平顺性和零部件的寿命。针对某直列6缸柴油机使用虚拟样机仿真软件ADAMS搭建了曲轴缸体系统的刚柔耦合多体动力学仿真平台,通过对活塞的位移、速度和加速度的运动规律进行模拟,以及对气缸体所受侧向冲击力和曲轴载荷及主轴颈最小油膜厚度等特性进行仿真,得到了较为可靠的运动学和力学数据。结果表明,软件模拟仿真结果与柴油机实际情况基本一致,为曲轴缸体系统进一步优化设计和提高整体性能提供了理论依据。     

曲肘式合模机构分析与优化系统开发

五支点内卷式双曲肘合模机构在国内注塑机市场中还占据着重要地位,但针对该机构的专用分析和优化软件还 非常缺乏,已有的软件优化所得参数也难以适应新的高速机型需求。基于优化目标可选择、输入参数可调节、输出结果 可直观对比的基本理念,自主研发了新的曲肘机构分析和优化软件,实现了设计校验、仿真校验、参数优化生成等几个功 能模块,其中具体包含了机构放样、分段油速仿真,自动生成速度、加速度并实现叠加对比,特征参数动态显示、自锁临界 角计算等具体功能。系统优化后的参数已成功应用在某公司MAⅡ、VEⅡ等系列二代机型的研发中,实现了高速、平稳 地提升干周期的目的。     

对心直动从动件六圆弧盘形凸轮机构的运动学研究

建立了对心直动从动件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式，分析了有关几何参数对运动特性的影响，可用于尖底及滚子接触对心直动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计。     

偏置曲柄摇杆机构按传动角进行尺度综合的封闭曲线图

本文讨论了按给定许用传动角对偏置型曲柄摇杆机构进行尺度综合的问题,并提供了１８ 幅尺度综合用的封闭曲线图．借助于这些线图,能迅速、正确地按传动角要求来确定曲柄摇杆机构各构件的尺寸,给机构设计带来了极大的方便     

平面凸轮机构的优化设计——计算机辅助设计

机构的优化设计近年来得到了迅速的发展。凸轮机构由于广泛被应用于各种自动机械及轻工机械中,也提出了优化设计及计算机辅助设计的问题。 国内外的凸轮机构优化设计的目标函数大致有:直动从动件的最佳偏置量;从动件与凸轮间的最大接触应力最小;传动中的最大压力角最小以及体积最小等等。 本文从考虑凸轮机构的传动效率最佳为目标函数,将四种平面凸轮机构的优化设计统一起来,采用较新的GRG优化方法(即广义简约梯度法),可以得到凸轮机构传动效率最佳的一组基本参数:基园半径、滚子半径、从动件偏距、从动件导路长度,恳臂长度及摆动从动件的中心距、摆杆长度等。 将凸轮机构优化设计的目标函数定为升程的传动效率最佳,可以兼顾到压力角、接触应力、摩擦影响等各方面因素,比单纯考虑几何压力角,最大接触应力等模型更为合理,更为全面,更符合生产实际。 文中还将凸轮机构优化而得的结果,通过一套几何尺寸计算机程序,可以计算出四种基本类型,七种运动规律的凸轮机构的全部几何尺寸数值。     

基于改进GA的四杆机构优化分析

选取四杆机构的最小跟踪误差和传动角与直角的偏差最小为其优化目标,建立四杆机构优化模型,并利用遗传算法对四杆机构进行优化分析。对传统遗传算法的交叉概率与变异概率进行了改进,以克服其容易陷入局部最优的缺点。通过实验分析表明,不同的权系数对优化目标具有不同的影响,所提出的改进算法比传统的遗传算法具有较高的跟踪精度和较好的运动性能,更适用于四杆机构的优化。