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振荡拉软机传动机构的仿真与多目标驱动优化
振荡拉软机是皮革生产中必不可少制革机械之一,本文是以某双排对称式振荡拉软机为研究对象,针对机器存在的问题进行深入的研究,重点对拉软机传动机构进行相应的分析及改进设计。主要的研究工作包括如下几个方面: 将参数化好的三维模型导入到ADAMS中建立虚拟样机模型,将拉软机的二分之一模型简化为曲柄滑块机构,通过理论计算得到拉软机轴承座处支反力表达式,将MATLAB中的支反力曲线、ADAMS中测得曲线、实际的测试曲线进行对比,以验证ADAMS中模型的正确性,为后续的仿真分析准备数据。通过验证主要参数找出带传动失效原因为传递功率问题,提出三种改进方案并进行综合比较得到最佳方案,同时对改进后方案进行关键部位处轴承进行寿命校核,轴承的寿命都满足设计要求。对拉软机连杆进行强度校核以确定优化空间,根据ADAMS中受力情况确定受压受拉两个分析工况,首先采用惯性释放方法研究其应力和变形,后续对连杆进行静力分析,并且搭建应力应变测试平台对其进行实际应力测试,综合比较三者误差以评估有限元仿真结果的正确性。 对拉软机连杆进行结构拓扑优化以获得较好的优化方案,根据拓扑优化得到可以对连杆大端、小端以及肋板做出适当的减小。在此基础上采用多目标驱动优化进行定量的优化。选取连杆大端外径、小端外径以及加强筋宽度作为设计输入变量,选取连杆整体质量、最大压力和拉力工况下的最大等效应力作为设计输出变量,设定相关参数得到三个候选点,对三个候选点进行分析并结合实际确定最终的方案并对优化后的连杆重新进行校核与验证。

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