摘要：为了解决机械产品模块化设计中的形式化描述问题,在可重构设计中引入可拓分析理论,建立产品物元模型,利用可拓理论的定性和定量分析方法,研究了基于物元模型的机械产品及其组成模块的选择、匹配和可拓变换。在该方法中,基于需求分析确定了产品的工艺指标,结合用户提出的产品基本特征和其他模糊指标,利用加权可拓距选择与设计目标最为匹配的原型产品作为重构对象。进而在对原型产品方案进行模块分解的基础上,利用模块物元的可拓变换,研究了基于发散思维的产品模块化可拓设计以及对拓展结果的收敛与评价。以机床产品的可重构设计为例,对该方法进行了说明。

摘要：针对当前型线研究中尚未建立表征修正型线和主体型线固有特性统一模型的问题,建立了基于Frenet标架曲率半径函数的涡旋型线通用方程,分别采用零次曲线和一次曲线对涡旋始端型线进行重构。定量分析了型线参数对涡旋始端齿厚的影响,构建了基于母线曲率半径函数方程的涡旋压缩腔面积几何模型,研究了曲率半径函数参数对面积特性的影响。结果表明:以曲率半径函数构成涡旋母线的连续性方程,在设计阶段即能得到完全啮合型线和完整涡旋齿廓,无需再进行齿端修正;一次曲线重构较大的设计自由度可以使其兼顾涡旋端部齿厚和内容积比要求,获得较零次曲线重构综合性能更为优越的涡旋齿。

摘要：针对机床产品的定制问题,以基本工艺元为基础将多零件工序族进行组合,建立了工艺和机床结构的映射关系,建立了机床的运动功能模型并计算完成工序族所需要的运动范围,制定了机床的运动学图谱并根据约束条件进行选择,使机床的工艺能力在多零件工序组合的加工需求变化范围内,从而实现机床的定制柔性。工艺聚类和排序为实现以工艺能力为导向的机床结构设计提供了依据,保证了设计的定制性,最后以实例进行了说明。

摘要：对于三维天车防摆控制系统易受参数摄动、外部未知干扰等不确定因素影响的问题,提出了一种基于参数自适应的快速非奇异终端滑模控制方法。针对三维天车系统动力学模型,考虑负载质量和缆绳长度时变、外部干扰等不确定性因素,基于滑模控制理论,构造了含有位移偏差和负载摆动角度的复合滑模面,设计了滑模参数自适应律,实现了控制器增益根据系统误差自动整定,保证了位移误差和摆动角度在有限时间内收敛到零。与现有控制方法仿真对比,本文控制方法可以使天车在3.5 s内到达目标位置且不发生超调,有效抑制了负载摆动,最大摆动角度不超过3°,快速消除了负载的残余摆动。结果表明,该方法改善了天车系统的动态响应性能,增强了控制系统的鲁棒性和抗干扰性。

摘要：针对高速滚珠丝杠进给系统由于摩擦发热而导致丝杠产生热变形误差的问题,提出一种高速滚珠丝杠副整体循环冷却和重点发热区域局部冷却的气液二元冷却方法,用于抑制机床因高速运转产生热变形而导致传动刚度和加工精度的变化。通过对不同冷却方式下滚珠丝杠副温度场的变化,以及不同冷却速度情况下滚珠丝杠热变形的仿真分析,验证了气液二元冷却系统的可行性。

摘要：针对电解铝生产过程中电解槽调配及出铝调度问题,在建立数学模型分析基础上,设计一种混合策略优化算法.通过引入人工经验排出特例,利用遗传算法完成优化.以出铝路径为优化适应度函数,利用交叉算子调配电解槽铝液组合,利用变异算子改变槽装车路线.最后通过某铝厂电解槽3组数据优化实例表明了所提出方法的有效性.

摘要：为了解决电主轴高速旋转时结构变化引起的自身热特性改变的问题,提出离心膨胀和热膨胀会影响电主轴内定、转子间对流换热的观点.基于弹性力学理论,计算电主轴定、转子受离心力和热载荷而产生的径向膨胀量及由此导致的气隙变化量;根据对流换热理论得出离心力影响下泰勒数随转速和气隙长度的变化规律以及对流换热系数的变化规律.计算发现,气隙长度随定、转子的膨胀而减小,该减小量占设计值的37.7%;泰勒数随转速升高而增大,随气隙长度增大而减小;对流换热系数随气隙长度增加而降低,使得定、转子间传热受到抑制.结果表明,若能提高气隙间对流换热系数,适当提升油水冷却功率,能够大幅度降低主轴转子温升和热位移,提高加工精度.

摘要：以产品元件模型为载体,以不同的功能需求为线索,研究了不同领域产品信息的表达,提出了组件元的概念。采用组合建模法的思想,提出并构建了基于组件元的机电产品多领域集成仿真平台,该平台中不同领域的工程技术和知识通过XML进行信息交换并封装起来,以提高虚拟样机技术中的不同领域设计人员的协同并行设计效率。

摘要：针对螺杆压缩机第三代型线的特点,研究用于螺旋曲面加工的铣削刀具的廓形设计。文章依据刀具回转面与螺旋曲面的包络原理,以用于螺旋曲面加工的铣削加工刀具——盘形铣刀的设计为研究对象,采用微分几何曲线曲面的构建方式,首先建立了螺旋曲面的特性方程,然后根据刀具与工件的接触条件建立接触线方程;提出了加工螺旋面用盘形刀具廓形设计的基本理论和方法,并通过实例验证了盘形刀具设计的理论计算公式。结果表明,铣削加工螺旋曲面的盘形刀具截形设计的关键是建立接触线方程,借助Matlab软件进行数值运算而求出刀具廓形的坐标是精确的,且能够满足产品设计要求。

摘要：液压切管机床是一种新型管材下料机床,是在传统机床设计基础上与液压系统相结合而设计的。该机床主要包括主轴箱,定心夹具,摩擦送料机构,液压系统,电气控制系统等。其特点为:切割管料范围广,噪声污染小,操作控制简单,结构尺寸小,占地面积小,成本低廉,适合中小批量生产的厂家。