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切换机构过渡过程的运动学分析

机械设计与研究 2014年第3期30卷 42-44页

作者：邵雪林松万强同济大学中德学院上海200092

结合烟包的工艺要求,研究和分析了烟包交接过程中一个在线切换机构所表现出的传动特性,通过机构学分析的专用软件(Dynamische Analyse ebener Mechanismen)对其工作过程进行仿真,获得机构在运动切换过渡过程中的输出构件的角位移,角速... 详细信息

结合烟包的工艺要求,研究和分析了烟包交接过程中一个在线切换机构所表现出的传动特性,通过机构学分析的专用软件(Dynamische Analyse ebener Mechanismen)对其工作过程进行仿真,获得机构在运动切换过渡过程中的输出构件的角位移,角速度与角加速度,为找到最优的切换点提供了技术参数数据。

关键词：切换机构过渡过程运动学

某SUV汽车二四驱适时切换机构壳体优化设计

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应用力学学报 2019年第6期36卷 1398-1404,I0010页

作者：黄蔚何锋李家俊高洋洋贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州华烽汽车零部件有限公司贵阳550025

为优化某SUV汽车切换机构壳体、降低材料成本与应用成本,对切换机构壳体进行了材料与结构的轻量化设计。首先建立了切换机构的有限元模型,基于静力学分析结果,选用PPS工程塑料替换传统材料A380型铝合金作为壳体材料;再对拓扑优化后的壳... 详细信息

为优化某SUV汽车切换机构壳体、降低材料成本与应用成本,对切换机构壳体进行了材料与结构的轻量化设计。首先建立了切换机构的有限元模型,基于静力学分析结果,选用PPS工程塑料替换传统材料A380型铝合金作为壳体材料;再对拓扑优化后的壳体结构去除了高密度区域的多余材料并构建加强筋;最后利用Solidworks与ANSYS无缝衔接技术建立新结构的参数化模型,采用中心复合试验设计方法得到了壳体壁厚、加强筋厚度、连接台高度这3个设计参数所决定的壳体质量、最大等效应力、最大变形量的响应面模型,利用MOGA响应面优化方法得到最优解集并确定壳体最优结构设计参数。结果表明:拓扑优化后,壳体质量为486.84g,较原壳体减轻了27.5%,最大等效应力为90.143MPa,较原壳体降低了20.7%;多目标优化后,壳体质量为477.24g,最大等效应力为80.73MPa,优化效果显著。

关键词：切换机构拓扑优化响应面法灵敏度分析多目标优化

带切换机构的斜楔在汽车顶盖模具的应用与研究

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锻压技术 2016年第8期41卷 110-114页

作者：刘春雨郑薇安徽江淮汽车股份有限公司技术中心安徽合肥230601

介绍了一种带切换机构的开花斜楔在汽车顶盖翻边模具中的应用,通过对顶盖的冲压工艺及模具结构的分析,采用一种气动切换机构和开花式的斜楔机构,实现了有天窗和无天窗两种状态顶盖的翻边工艺在同一副模具上进行,阐述了顶盖翻边开花斜楔... 详细信息

介绍了一种带切换机构的开花斜楔在汽车顶盖翻边模具中的应用,通过对顶盖的冲压工艺及模具结构的分析,采用一种气动切换机构和开花式的斜楔机构,实现了有天窗和无天窗两种状态顶盖的翻边工艺在同一副模具上进行,阐述了顶盖翻边开花斜楔及切换机构的结构及工作原理,设计的结构具有降低模具工装开发成本、节省冲压车间占用面积和提高工作效率的特点,经过实物生产验证,生产的有天窗及无天窗顶盖的总精度均达到了94%,满足了轿车对外板件的精度要求。

关键词：冲压模具汽车顶盖天窗气动装置开花斜楔切换机构

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可逆涡轮切换机构动力学分析

船舶工程 2024年第11期46卷 64-74页

作者：艾子超李宗全牛夕莹宁帅韩宇苗恺西安交通大学机械工程学院西安710049 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所哈尔滨150078

为提升燃气轮机中切换机构的可靠性,保障船舶的机动性,对切换机构的动力学特性进行研究,通过运动仿真模拟方法分析间隙值和工作载荷对挡板运动规律的影响。研究发现:挡板转动偏差与间隙宽度呈线性关系,在正车切换为倒车的过程中,间隙的... 详细信息

为提升燃气轮机中切换机构的可靠性,保障船舶的机动性,对切换机构的动力学特性进行研究,通过运动仿真模拟方法分析间隙值和工作载荷对挡板运动规律的影响。研究发现:挡板转动偏差与间隙宽度呈线性关系,在正车切换为倒车的过程中,间隙的影响逐渐减弱,间隙和切换速度对接触力的波动有显著影响;在倒车切换为正车的过程中,切换速度的提升会导致接触力的波动幅度增大。为防止机构卡死,对挡板结构进行优化,消除干涉现象,提高切换机构的整体可靠性,为船用燃气轮机切换结构的设计提供理论依据。

关键词：切换机构运动仿真间隙干涉可靠性

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船用燃气轮机切换机构内部流动机理研究

船用燃气轮机切换机构内部流动机理研究

作者：邵元虹哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

燃气轮机具有装机体积小，重量轻，功率密度大和优良的机动性能等特点，很适合船舶这种空间有限，动力需求大的设备。为使船舶实现倒车功能，动力涡轮的叶片可采用双层叶片设计，内外层叶片反向安装，通过涡轮前切换机构进行动力涡轮内... 详细信息

燃气轮机具有装机体积小，重量轻，功率密度大和优良的机动性能等特点，很适合船舶这种空间有限，动力需求大的设备。为使船舶实现倒车功能，动力涡轮的叶片可采用双层叶片设计，内外层叶片反向安装，通过涡轮前切换机构进行动力涡轮内外层通流的切换，实现燃气轮机倒车功能。目前，国内外对于可倒车涡轮前切换机构的研究很少，而倒车涡轮前切换机构又是涡轮实现倒车功能的重要部件，由此，本文开展切换机构的流动机理、损失机理和气动力载荷分布等研究。　　本文首先对切换机构进行结构分析，根据切换机构作动机械臂及挡板运动方式，对复杂的几何部件进行合理简化。分别构建了0开度（倒车工况）、100开度（正车工况）、1/3开度和2/3开度（过渡态）四个数值模型，在来流工况下进行了数值模拟，揭示该切换机构处于不同开度时的内部流动机理。100开度（正车工况）下内流场近似为通流结构，流体损失最小，流动为简单的收缩加速运动;0开度（倒车工况）下流场特征集中为流体流过肋板、作动机械臂等的绕流，局部阻力损失明显大于正车工况;1/3开度和2/3开度两个过渡态工况下的流动近似为正车工况和倒车工况流场特征的叠加，其倒车通道的流场与倒车工况近似，而正车通道的流场由于挡板前缘下移，导致的滞止作用大幅度增加了正车通道的损失。　　然后对0开度（倒车工况）和100开度（正车工况）开展了网格不变的非定常数值计算，研究切换机构正车、倒车工况下内部流动的非定常特征。在正车工况下，流场保持稳定，不同时刻的流动特征与定常结果吻合，马赫数、总压和静压分布基本不随流动时间变化。在倒车工况下，对进口静压和出口总压进行频谱分析，研究了倒车工况流场损失区随时间的变化，倒车工况流场的非定常特征体现为流体绕过连杆、肋板等结构时，漩涡的交替产生和脱落。　　最后，为揭示切换机构在整个切换过程中流场的动态变化，分析了切换过程中作动机械臂和挡板的运动，编写了UDF描述机构运动过程，采用动网格技术进行非定常数值计算。在倒车到正车的切换过程中，正车通道、倒车通道流量分配呈线性变化规律。研究了切换机构轴向位置为0％、20％、60％和100％特征截面上总压恢复系数随时间的变化，发现倒车通道损失随切换过程逐渐上升，正车通道损失逐渐下降，损失最大处约在1s（40％开度）处。在切换过程中，挡板上部前缘的压力一直处于最高，其次在挡板上部后缘也一直处于较高的载荷，挡板上、下表面的压力随着挡板运动逐渐降低，且前段压力略低于后段。

关键词：燃气轮机切换机构方柱绕流动网格涡轮

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带气动切换机构的汽车顶盖翻边整形模设计

锻压技术 2013年第4期38卷 101-105页

作者：陈世涛阮林凡赵淮北安徽江淮汽车股份有限公司技术中心安徽合肥230601

通过对汽车覆盖件的冲压工艺方案分析,介绍了一种带气动切换机构的汽车顶盖外板的冲压工艺方案,以及汽车顶盖的翻边整形模结构设计;实现了有天窗型顶盖和无天窗型顶盖外板的翻边整形工艺可以在同一副模具上进行生产的目的;重点讲述了顶... 详细信息

通过对汽车覆盖件的冲压工艺方案分析,介绍了一种带气动切换机构的汽车顶盖外板的冲压工艺方案,以及汽车顶盖的翻边整形模结构设计;实现了有天窗型顶盖和无天窗型顶盖外板的翻边整形工艺可以在同一副模具上进行生产的目的;重点讲述了顶盖翻边整形模结构、切换机构及工作原理。实际生产表明,该结构可降低模具开发成本,缩短模具切换时间,提高生产效率。

关键词：汽车顶盖天窗切换机构翻边整形模具

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数字农业试验平台运动方向切换机构的设计

农机化研究 2007年第12期29卷 83-85页

作者：张增林卢博友王战鹏西北农林科技大学机电学院陕西杨凌712100

数字农业试验平台是进行数字化精准耕作试验研究的硬件载体,为达到精准试验的目的,平台行进在两幅宽度不同且垂直交叉的轨道上。为解决平台在轨道交叉处进行运动方向垂直切换的问题,采用机械传动方式,应用平面四杆机构原理,通过齿轮驱... 详细信息

数字农业试验平台是进行数字化精准耕作试验研究的硬件载体,为达到精准试验的目的,平台行进在两幅宽度不同且垂直交叉的轨道上。为解决平台在轨道交叉处进行运动方向垂直切换的问题,采用机械传动方式,应用平面四杆机构原理,通过齿轮驱动使悬挂在平台摇臂上平面四杆机构形式的纵向轮系统整体同步升降,带动平台整体升降,从而控制纵向轮和横向轮能够交替行进在自身轨道上,避免了四轮同步驱动时的运动干涉,达到平台运动方向垂直切换的目的。

关键词：农业工程数字农业试验平台设计切换机构

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阵列式超薄光学镜片切换机构设计与研究

阵列式超薄光学镜片切换机构设计与研究

作者：孟奇凯北华航天工业学院

学位级别：硕士

空间遥感相机在国家军事、气象勘测等多个领域中应用广泛,多光谱成像方式需要实现多视场区域单谱段或多谱段滤光成像,因此需要滤光片切换机构对不同谱段的光线实现高精度、高稳定性切入切出光路,同时需要保证机构在轨工作的高可靠性以... 详细信息

空间遥感相机在国家军事、气象勘测等多个领域中应用广泛,多光谱成像方式需要实现多视场区域单谱段或多谱段滤光成像,因此需要滤光片切换机构对不同谱段的光线实现高精度、高稳定性切入切出光路,同时需要保证机构在轨工作的高可靠性以及低功耗性。本机构特殊的使用环境要求其质量轻、强度刚度大、精度和灵敏度高并具有自锁功能等,通过比较多种滤光片切换机构的特点,提出了一种阵列式超薄光学镜片切换机构的设计方案。对阵列式超薄光学镜片切换机构进行总体结构设计,包括机构组成、运动原理分析及材料选择等。对主要零部件进行选型设计,设定了滤光片锁定及安装方案,对单个滤光片组件的切换时间,齿轮、轴承、电机的运转次数,光轴的定位精度等进行理论复核,结果满足设计要求。通过防冷焊、防污染、防辐照设计降低机构出现故障的概率。对阵列式超薄光学镜片切换机构进行仿真分析。静力学分析显示机构变形量和应力均很小。机构的基频为139.91Hz,满足基频大于100Hz的设计要求。正弦振动的最大加速度响应值为2.7×10g,数值很小不足以对结构造成伤害。随机振动下机构位移量1.42mm和最大应力值427.96MPa都在允许的范围内,加速度响应值最大不超过25g,相对放大率最大不超过3.5倍,仿真分析结果证明机构具有良好的动态力学性能,可以承受发射时的动力学载荷。对机构进行加速寿命试验及振动试验。重力卸载选择单丝双滑轮配重卸载方案,通过调整电机转速,加速寿命试验的进行,对完成试验后的机构进行测试,各指标仍能够满足要求。正弦扫频试验结果显示结构模态频率偏移量小于5%,满足试验大纲要求。随机振动试验结果可以看出Y方向最大加速度均方根值为21.23g,是输入条件的3.33倍,X、Z方向加速度响应值相对放大倍数均较小,与仿真结果偏差不大。机构试验完成后,经检测机构并无损害和异常变化,最终验证了机构设计的合理性。

关键词：切换机构多谱段滤光成像自锁仿真分析加速寿命试验振动试验

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可倒车燃气轮机切换机构过渡工况流动分析

机电设备 2024年第3期41卷 1-5,64页

作者：罗易舟杜鑫邵元虹张子涵哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

以某船用燃气轮机切换机构为研究对象,以切换机构挡板处于30%开度时为例,进行可倒车涡轮过渡工况下切换机构的流动规律和损失机理研究。对挡板、上下端壁、机械臂和挡板上方肋板结构等结构复杂处做网格加密设置,然后进行网格无关性验证... 详细信息

以某船用燃气轮机切换机构为研究对象,以切换机构挡板处于30%开度时为例,进行可倒车涡轮过渡工况下切换机构的流动规律和损失机理研究。对挡板、上下端壁、机械臂和挡板上方肋板结构等结构复杂处做网格加密设置,然后进行网格无关性验证,最后开展数值模拟研究。研究发现:在过渡工况下,正车通道的损失为挡板之间间隙引起的对称大尺度旋涡和下壁面处形成的回流区损失,倒车通道的损失源于流体流过机械臂的绕流作用引起的连杆后方局部低能流体回流区。

关键词：可倒车燃气轮机切换机构过渡工况流动结构损失机理