针对某一炼钢厂250t转炉水平悬挂装置的失效问题,分析得知由向心关节轴承疲劳破损引起。以关节轴承为研究对象,通过静力学仿真以及疲劳寿命计算获得关节轴承在转炉倾转至90°的严峻工况下的静态疲劳特性。以关节轴承弹性模量、内圈边缘倒角r1a和r1b及工作温度为约束,最大等效应力、最小疲劳寿命为目标函数,结合响应面法并选用NSGA-ΙΙ遗传算法作为求解算法,计算结果表明关节轴承的最大等效应力降低了14.23%,最小疲劳寿命提高了28.27%。此优化结果为改进由特殊钢制成的关节轴承提供了理论依据,分析思路和研究方法为转炉悬挂装置的安全运行提供了可靠参考,大大降低由关节轴承失效带来的损失。

针对多种类型动力铅酸蓄电池等间距拆解问题,设计了一种可完成从动件变间距调节功能的凸轮机构,为了提高机构运动性能,防止机构发生自锁失效,对机构参数进行设计。在全面分析凸轮机构受力的基础上,确定了机构的自锁条件与影响自锁的关键参数。以自锁条件为评价指标,结合控制变量法对关键参数进行分组研究,求得机构设计的最佳关键参数组合为铜套厚度为70mm、圆柱导杆直径为40mm、圆柱导杆中心距为350mm。根据最佳参数组合建立凸轮机构三维模型,对其进行运动仿真并试制样机进行试验,结果表明仿真中模型可实现预先设计运动规律,且动力学性能稳定,试验中样机的变距误差在1mm之内,验证了机构设计的可行性,为此类机构的设计制造提供可靠参考。