猴魁茶叶多级分料技术与试验研究

针对目前猴魁茶叶无法进行机械自动分料的问题，课题组在现有产线工艺的基础上提出了一种通过横分和纵分交叉组合的分料技术方案。通过对分料装置工作平台结构设计和整体布局，提升整体工艺流畅度；对技术方案所涉及关键结构参数进行相应试验研究，以获得最佳的工艺参数。结果表明：该方案可以实现茶叶87.3%的成功分离率，达到预期结果。该设计方案提供了一种新的猴魁茶叶自动分料方法，提高了生产效率。     

挤吹线缆架结构优化设计

针对挤吹线缆架抗支撑能力不足、使用过程中产品变形量大等问题，课题组对含不同加强筋结构的挤吹线缆架在支撑载荷作用下的力学性能进行了数值仿真研究。利用UG（Unigraphics NX）软件建立了2种挤吹线缆架的有限元模型，在受力面上设计了2种不同的加强筋结构；采用正交试验法设计L9(4)正交表对其主要设计参数进行优化分析；仿真计算了挤吹线缆架在支撑载荷下的响应，比较分析了2种不同模型下的应力分布。实验结果表明加强筋的脱模斜度对产品变形量的影响最大，受力面加强筋的角度对产品所受应力的影响最大。加强筋设计为凸起结构时更利于实际生产及产品的使用。     

金属材料铣削力及振幅预测模型

为了实现对加工过程中铣削力动态变化的预测，课题组构建了金属材料铣削力及振幅的预测模型。首先通过仿真与试验相结合的方法，探究不同材料在不同主轴转速和轴向切深下的铣削力特性；在确认仿真模型准确的基础上进行铣削力的正交仿真，采用回归分析的方法构建平均铣削力及振幅的预测模型。结果表明：不同材料的平均铣削力受主轴转速和轴向切深的影响不同，但铣削力的振幅大小与主轴转速和轴向切深均呈正相关。课题组所提出的铣削力及振幅预测模型可以为铣削参数的合理选择提供参考。     

基于神经网络的法兰轴冷挤压成型工艺优化

为研究冷挤压成型工艺参数对法兰轴成型质量的影响，解决法兰轴成型时法兰盘填充不满和阶梯轴肩的折叠缺陷问题，课题组设计3因素3水平正交实验进行研究。采用3层拓扑结构，以凸模挤压速度、模具与坯料之间的摩擦因数、阶梯轴处圆角半径为输入层神经元，以折叠角和成型载荷为输出层神经元构建法兰轴冷挤压成型工艺优化神经网络模型。研究结果表明该模型的预测性能较好，精度较高。通过生产验证出优化后的工艺方案可有效解决法兰轴充填不满和折叠缺陷，为解决多变量多响应复杂的多元非线性工程问题提供了参考。     

新型角接触球轴承预紧装置设计

为实现轴承预紧的动态调节，课题组设计了一种新型的主轴轴承自调节预紧装置。该装置采用对称性结构，可通过调整离心力的输出方向，来满足同向和背对背安装轴承的预紧力调节需求；并且能根据主轴转速变化，利用质量元件产生的离心力自动调整轴承预紧力；通过设计轴承变预载系统，对装置的运行机理进行了分析；利用ANSYS有限元仿真分析软件对装置进行接触非线性分析，研究了装置不同转速时的动态预紧性能。研究结果表明：该装置既能在低速时提供大的预紧力，又能在高速时以二次函数关系式的形式自动减少轴承的预载，具有很好的预紧性能。课题组的研究为轴承预紧结构的设计提供了新思路。     

基于ANSYS Workbench的角接触球轴承摩擦热仿真研究

为探究角接触球轴承的生热和机械性能对其工作精度和使用寿命的影响，课题组基于Palmgren摩擦生热理论，建立了轴承热 结构耦合模型；利用ANSYS Workbench有限元仿真软件分析了不同转速和载荷对轴承温升的影响，求解出轴承零件的温度分布；将仿真结果与实验结果的变化趋势进行比较，验证理论模型的正确性，最后得到轴承的热特性规律。结果表明：随着内圈转速的加快和轴向载荷的增大，各部件的温度都会升高，其中滚珠的温度升高幅度最大；且转速对生热量和温升的影响更显著。该研究结果可为轴承结构的热优化设计提供参考。     

喷涂机器人的喷头结构优化

在喷涂机器人自动喷塑过程中，静电装置和喷嘴内部易产生粉末涂料堆积的问题，因此课题组基于SolidWorks 2016软件建立了喷头三维模型；使用ANSYS17.0的FLUENT模块对喷头进行流体仿真分析，发现喷头内部结构设计不合理。然后对喷头进行结构优化：将静电装置中原先的单条4 mm宽度横梁改成3条按等边三角形分布的1 mm宽度的横梁，同时将内芯的圆柱体改成圆锥体；使用斜面喷嘴代替整平面喷嘴，并对斜面角度进行研究，发现45°角斜面是最合适的角度。静力学分析结果表明：改进后喷嘴内粉末不易堆积，优化设计达到了要求。     

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。     

铰接摆动式AGV结构设计及运动学分析

自动导引车AGV在行驶过程中驱动轮与地面的接触情况对其运动性能具有重要影响，为了保证AGV在复杂路面上行驶时具有足够的附着力和较好的稳定性，课题组设计了一种铰接摆动式AGV。课题组对AGV进行整体受力分析，建立了减震结构的受力模型，确定AGV在凹陷和凸起路面的减震弹簧刚度范围；运用ADAMS动力学仿真软件对AGV小车进行了运动仿真，在满负载和空负载2种情况下分析了弹簧刚度对运行稳定性的影响，选取了合适的弹簧刚度。仿真结果验证了该结构及模型的合理性。铰接摆动式结构的设计及优化可以提高AGV在地面的行驶性能。     

挤出型生物质复合材料的制备工艺研究

为了探究可行的生物质材料连续挤出加工方案，课题组通过正交试验获得最优工艺参数，并通过抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、干缩比和密度等性能指标对试样进行评价，分析其性能影响机理。结果显示：选用料筒温度70 ℃，机头温度70 ℃，螺杆转速40 r/min和牵伸长度40 mm时试样综合性能最佳，且机头温度为最大影响因素。料筒温度过高胶黏剂粘壁，试样不规整，过低浆料反应不全；机头温度过高易因水蒸发而断续，较低时纤维易过早冷却固化；螺杆转速提高会使剪切速率增加，物料的混炼效果变好，但减少了混料反应时间；牵伸长度由短至长，材料由易开裂至易堆积。该工艺试样可作为良好的代木材料应用于用于包装、家具及建材等领域的缓冲、非关键支撑和填充等场合。