考虑装配约束条件有效性的统计公差最优解

基于负平方形式的加工成本-公差函数和田口质量损失函数,用方和根法建立装配精度约束条件,分别对两种公差优化数学模型采用拉格朗日方法进行求解:第一种模型仅以制造成本最小为目标;第二种模型以制造与质量损失的总成本最小为目标.分析了装配精度约束条件在以上两种公差优化模型求解过程中的作用:第一种模型的目标函数随着公差的增大而减小,因此装配精度必定为有效约束条件;第二种模型的目标函数未必随着公差的增大而减小,因此装配精度约束不一定是有效约束条件.推导了第二种模型在装配精度约束条件有效和无效两种情况下公差的解析最优解,并用实例验证了所提出方法的有效性.     

面向过程的多工位薄板装配公差综合

针对多工位薄板装配过程,建立了一种新的公差综合方法.通过分析夹具定位偏差与公差的关系,利用偏差流传递的状态空间模型建立了公差综合的约束函数,以制造成本为目标函数,利用Matlab实现了优化的公差综合方法,同时研究了过程损失对产品质量的影响.结果表明,该方法在确保装配质量的前提下,显著降低了制造成本.     

基于改进的萤火虫算法的车身公差优化

为了在提高车身装配质量的同时最大程度地降低制造成本,将新兴的萤火虫算法引入到车身公差优化中.以某车型的前、后车门间隙和面差的误差优化为例,建立了公差-制造成本优化模型,利用改进的萤火虫算法对模型进行优化计算.结果表明该方法可用于车身公差的分配优化中,实现公差精度与制造成本的兼顾.     

一维多工序制造过程全局成功率建模与公差稳健设计

文章开展一维多工序制造过程全局成功率建模与公差稳健设计.首先,根据加工余量落在公差允许范围内的概率,建立了零件加工成功率计算模型,根据装配尺寸链中封闭环尺寸落在公差允许范围内的概率,建立一维多工序装配成功率计算模型;根据加工成功率和装配成功率是相互独立的假设,建立一维多工序全局成功率模型;然后,构建以产品全局成功率的敏感度最小化为目标的一维多工序制造过程公差稳健设计优化模型;最后,以组件轴向装配为例,建立公差稳健设计优化模型并对该模型进行优化设计,结果表明该方法的有效性.这为产品一维多工序制造装配质量保障提供了一种新的途径.     

公差分配的优化模型及其解析最优解

运用最优化理论,对指数加工成本函数、改进指数加工成本函数、负平方加工成本函数、负幂加工成本函数建立了公差分配优化模型,进行了算法设计,获得了解析最优解,对提高公差分配水平和促进计算机辅助公差设计具有重要意义.     

几何尺寸公差的分层优化设计

为优化装配系统中公差链的公差值,建立了几何尺寸公差的优化模型,并提出公差的分层优化设计算法：第一层,解决设计公称值居中的优化问题;第二层,解决进一步降低成本的概率性优化问题．以一个齿轮装配箱为例,验证了该优化设计算法．结果表明,该算法可优化尺寸公差和形位（几何）公差,具有通用性．     

低噪声内齿轮泵设计参数最优化技术

本文运用数学优化方法,以低噪声为主要目标,对渐开线内啮合齿轮泵的轮齿齿形等参数进行了优化设计.文中阐述了设计内齿轮泵所需满足的各种约束条件,建立了在没有困油压力剧增的情况下,流量脉动率为最小的目标函数.实验证明,利用计算机优化程序设计的油泵与同类一般齿轮泵相比,具有体积小、性能好、噪声低等优点.     

某型轿车前车门装配公差分配的优化

由于轿车车门装配不仅关系到汽车外观质量,还关系到企业的制造成本。为了优化轿车车门装配公差分配,结合制造成本—公差分配模型,提出了采用粒子群算法对车门进行装配公差分配优化,并建立了基于田口质量定义的质量成本理论对其进行评价,最后以某型轿车前车门装配公差分配为例进行验证,结果表明该轿车前车门优化后10个测量点均能满足公差要求,装配质量明显提高,并且优化后总损失成本减少了7.33%,验证了该公差分配的合理性,为正确处理汽车外观质量和制造成本之间的矛盾提供一定的参考。     

基于合作博弈的公差稳健设计方法

结合合作博弈理论和装配产品公差稳健设计建模,提出一种基于Nash仲裁均衡的公差稳健设计方法.首先将考虑稳健设计要求的装配产品质量与成本视为多目标优化对象,通过建立博弈决策方、效用函数,对各博弈方策略进行归属分类,将装配质量和成本多目标优化问题转化为多目标博弈决策问题,并建立相应的博弈模型及效用矩阵,最后采用合作博弈中的Nash仲裁法进行优化求解.该方法应用于车身前端装配总成的公差设计案例,通过与单目标优化方法比较,说明了其工程应用的有效性.     

平面轨迹机构多目标的运动精度可靠性评价

提出了一种多尺寸概率综合法,对考虑构件杆长公差和运动副间隙的平面轨迹机构进行了运动学设计.构建轨迹点运动误差的概率模型,以运动精度最大失效概率最小化为目标,将可靠性和运动无缺陷作为性能概率约束,建立了机构运动精度可靠性概率优化设计数学模型,并验证了模型的有效性.在满足给定运动输入输出关系的前提下,优化出了各配合方案的最优杆长及允差等设计参数.根据铰点配合方案及优化获得的杆长尺寸公差均值,得到了不同铰点配合间隙对机构运动精度可靠度的影响程度;结合预估制造成本,进行方案综合评价.研究结果表明铰点B,C,A和D的配合间隙对机构运动精度可靠度的影响程度依次增大.兼顾成本和可靠度,给出了最优设计方案.     

基于TRIZ的齿轮泵结构改进设计

介绍TRIZ创新发明理论和CATIA产品功能优化,叙述了产品功能优化解决问题的流程.最后文中以高压大排量齿轮泵的结构改进设计为应用实例:论述了如何使用CATIA建立产品的功能模型和基于功能模型基础上的问题分析及问题解决,并获得了齿轮泵结构改进设计方案.     

叶顶间隙对轴流泵外特性及空化性能影响研究

为探究叶顶间隙对轴流泵外特性及空化性能的影响,基于修正的SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型,对350ZQ-70型潜水轴流泵进行数值模拟,对比分析不同叶顶间隙下轴流泵的外特性曲线、叶轮流道内的压力脉动、空泡体积分数分布等.结果表明:随着间隙的增大,泵扬程和效率降低;小流量工况下流动失稳现象明显加强,扬程曲线会出现驼峰现象;进口边近轮毂侧比近轮缘侧更易发生空化;设计流量下,轮缘间隙空化首先出现在叶片中部,而不是叶片进口;叶片背面空化会影响相邻叶片工作面压力分布;存在临界间隙值,未达该值前,间隙增大主要降低叶轮的做功能力,对空化性能影响不大,超过该值后,空化稳定性降低,诱导压力脉动;对于实验泵,临界值在1.5~2 mm;随着间隙的增大,轮缘处空化程度不断增强,进口边空化程度反而有所减轻;根据轴流泵叶轮组装结构,从保护轮毂叶轮体的角度考虑,兼顾做功能力和运行稳定性,实验泵选择间隙为1.5 mm较为合适.     

柔性起落架间隙型摆振动力学分析

针对某型飞机在服役过程中出现的起落架间隙型摆振问题,基于起落架柔性多体动力学模型,采用L-N(Lankarani-Nikravesh)接触理论建立了含间隙旋转副、球副动力学子模型,并采用起落架动力试验的结果对模型进行效验;定义了间隙位置对起落架间隙型摆振的影响分类;然后研究了运动副副元素刚度、运动副间隙大小以及飞机滑跑速度对起落架间隙型摆振的影响.结果表明:转环与上扭力臂处和支柱与下扭力臂处间隙对机轮低频摆振影响要比扭力臂间间隙影响大,但对起落架摆振影响都属于第一类.轮毂轮轴间间隙影响机轮高频摆振,对起落架摆振的影响属于第二类;在设计范围内,运动副副元素弹性模量越小,机轮摆角、运动副间碰撞接触力越小;运动副间隙越大,摆角越大.飞机滑跑速度越大,机轮摆角越小.研究结论可为间隙型摆振的发生机理和防摆设计提供研究途径.     

无啮合力齿轮泵原理及其齿轮参数化设计

针对普通齿轮泵工作压力提高所带来的问题,介绍了无啮合力齿轮泵的结构原理,将啮合力与液压力分离.齿轮设计是保证同步齿轮与吸排液齿轮同步运转的关键,研究利用Pro/Engineer及其二次开发模块Pro/Toolkit,以Visual C++为开发平台,开发图形界面友好的用户对话框和应用程序,实现无啮合力齿轮泵齿轮参数化设计,避免了相似而复杂的结构给设计工作带来的重复性和繁琐性,提高了齿轮造型精确性和设计工作的效率,为无啮合力齿轮泵的进一步深入研究创造了有利的条件.     

三极并联齿轮泵理论分析

针对普通齿轮泵流量品质差、不平衡径向力大和"平衡式复合齿轮泵" 结构复杂、泄漏点多,制造、装配精度要求及成本高、难以获得工业应用等的不足,提出了一种具有3个子泵结构的新型并联齿轮泵设计方案.该方案依据设计模型,对其结构原理、功率密度、径向力、流量特性、流量脉动等进行了理论分析.结果表明:该泵具有轴向尺寸小、功率密度高、主动齿轮所受径向力平衡、从动齿轮所受径向力大为减少等特点.适当选取齿数,可使泵的流量脉动显著减小,流量品质提高.     

CB型齿轮泵故障的处理与分析

本文对于现场处理CB型齿轮泵的装配问题进行分析 ,论述了正确装配和使用此种类型液压泵的原理及有效方法。     

解决因油液离心力造成齿轮泵容积效率低的方法

利用流体力学和理论力学原理,在外啮合齿轮泵中新设计出一进油槽,能及时补充齿轮泵高速旋转时因油液离心力而使齿间充油不足的现象,提高容积效率明显。该进油槽结构简单,制造容易。可为解决外啮合齿轮泵容积效率低提供一条新的途径。     

基于外磁场耦合的血泵驱动系统

基于横向旋转磁场的耦合原理,提出轴流式血泵外磁场驱动系统方案,设计一种泵机分离的结构。采用等效电流法建立了永磁体等效物理模型,计算血泵驱动系统的主动轮和从动轮之间的距离、相对转角以及磁极对数对血泵传动扭矩的影响。研究结果表明：在生理范围内,即主动轮与从动轮的安装距离小于60mm,设计的永磁体输出的扭矩大于血泵需要的扭矩（6.4N-mm）,能够满足血泵的驱动要求。主动轮与从动轮的磁极对数是影响血泵系统性能的关键参数,主动轮与从动轮磁极对数越少,传动扭矩越大,但是扭矩波动也大;主动轮的磁极对数大于从动轮的磁极对数,驱动系统传动平稳,对控制有利。     

圆弧齿轮泵传动平稳性的研究

将圆弧齿轮泵的啮合情况转化为等效四杆机构,推导出用于计算圆弧齿轮泵中两轮传动比的公式,并利用此公式,分析了小齿轮齿廓凹圆弧中心位置与大齿轮齿廓凸圆弧中心位置对圆弧齿轮泵传动平稳性的影响。     

外啮合非对称齿轮泵优势分析

研究了新型非对称双压力角齿轮泵,得出非对称齿轮利用工作侧压力角的增大或齿数的增加能提高流量的同时可有效减小脉动系数的结论.同时工作侧压力角的增大,最小油膜厚度和油膜比厚显著增大,对改善齿面润滑极为有利,并用Matlab软件进行了仿真验证,为进一步推广非对称齿轮泵的应用提供了理论依据.