以NGW行星齿轮减速器为物理模型,建立了以齿数za、模数m、齿宽b、太阳轮变位系数xa和内齿圈变位系数xb为设计变量,以体积最小为目标,以齿轮的强度要求等作为约束条件的优化设计模型。由于设计变量中的齿数、模数是非均匀的离散变量,齿宽和变位系数为连续变量,提出了连续变量及非均匀离散变量的均匀离散化处理方法,并借鉴离散变量的搜索优化法,在连续变量的复合形法基础上,探讨了一种求解有约束非线性混合离散变量的优化设计问题的方法——混合离散复合形法。结果表明,不仅获得了满意的综合效果,而且所得的结果符合实际要求,是一种具有工程实用价值的设计方法。

针对目前齿轮建模方法的不精确性,文章提出了一种精确的建模方法。此方法通过研究齿轮齿根过渡曲线,精确建立齿轮齿根过渡曲线,并建立齿轮的全齿形方程,并使用编程求出齿形的坐标点,最后在PRO/E中精确建立齿轮的三维模型。用此方法建立的三维模型更准确、更简单和更实用。并为后续对齿轮作仿真分析奠定良好的基础。

基于正交试验法,探讨进给速度、背吃刀量及主轴转速对加工表面粗糙度的影响,运用最小二乘法建立了以表面粗糙度为响应的多元回归数学模型,对模型进行显著性分析,并通过试验进行验证。研究结果表明硬质合金刀具车削45#调质钢时,主轴转速对加工表面粗糙度影响最大,其次是进给量,背吃刀量对加工表面粗糙度的影响较小;试验验证结果表明预测模型能够高精度地对表面粗糙度进行预测,平均误差不超过9.173%,能对车削加工的表面粗糙度进行有效预测。

针对汽车变数箱操纵器盖外形结构不规则,传统的装夹方法不容易夹紧,加工过程需要多次装夹,效率低的问题,设计了一种操纵器盖铣加工液压夹具。详细阐述了该夹具的结构特点、定位装夹方法及工作原理通过对操纵器盖外形结构及加工工艺进行分析,采取相应的拔模斜面对其定位,液压缸对其夹紧,并通过对其切削力和夹紧力的计算,设计了一套与其相配套的液压系统。实践证明该夹具结构简单,操作方便,加工过程实现了对工件的快速定位装夹,进一步完善和实现了操纵器盖的高效、大批量生产。

以柴油机气缸体双面钻孔组合机床为对象,对气缸体双面钻孔夹具进行设计。根据机床的动作要求,在组合机床中采用叠加阀的液压系统。以OMRON-CP1H为PLC主控制器,软件采用梯形图编程方式,实现双面钻孔组合机床的自动循环加工。

针对球阀阀芯自动装配过程中存在的装配柔性低、时常无法精确定位问题,设计一种以LabVIEW为软件开发平台结合NI视觉模块的阀芯自动装配系统,将基于LabVIEW的视觉检测技术引入到工业自动化生产中。采用CCD相机捕捉零件图像,配合系统标定、小波阈值去噪、Canny边缘检测、模式匹配以及TCP/IP网络通信等技术,动态改变机器人装配动作。在搭建的实验台上进行在线验证,结果表明,该系统所采用的方法快速、稳定。

为了对功能模块进行合理有效的划分,提出了基于功能流模型的产品功能模块划分方法。通过对产品模块化影响因素和客户需求的分析,利用功能流抽象出总功能,再对总功能进行分解从而建立产品的功能结构,实现产品的功能模块划分。利用功能流对产品的需求分析、功能分解、功能结构以及模块划分进行统一,分析了产品概念设计中的功能模块划分与功能流之间的关系。并结合液压支架的功能模块划分,验证了该方法的可行性。

为了改善柴油发动机活塞装卡簧装配设备的自动化程度不高的现状,提高活塞卡簧装配的精度及效率,因而研发了此活塞卡簧自动装配设备。此设备对柴油发动机活塞卡簧的装配的特点而设计,运用了翻转压紧的结构演变形式;卡簧存放采用料仓的形式来实现,卡簧的夹取采用气动夹爪的夹松功能实现。该设备在使用过程中操作人员只需要根据生产需要选择合适的配套工装,一键启动,方便操作者操作,减少因卡簧装配时对活塞销孔的划伤,同时该设备具有高柔性,能够适应?90mm~?180mm缸径的活塞卡簧装配。