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现代制造工程 2004年第5期 42-44页

作者：李俚廖小平耿葵花苏文桂周志华王烈广西大学机械工程学院南宁530004 广西大学计算机学院

介绍基于NURBS曲面造型的电话话筒盖面反求设计方法。通过分析电话话筒盖面形状特征 ,提出采用等间距扫描采样方法进行数据采集 ,并将曲面简化成截面曲线模型 ,进行特征线NURBS曲线拟合。

关键词：反求设计曲线拟合曲面重构数据采样

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机械传动式试验机主传动系统动力学问题研究

机械传动式试验机主传动系统动力学问题研究

作者：陈宇安徽工程大学

学位级别：硕士

为了保证试验结果具有可比性,试验机的主传动系统一般要求实现等速往复运动规律,如拉压疲劳试验机、减震器试验机等。但现有的机械式试验机主传动系统一般只能实现近似等速运动规律,而不能严格实现等速运动规律。因此,针对可实现等速运... 详细信息

为了保证试验结果具有可比性,试验机的主传动系统一般要求实现等速往复运动规律,如拉压疲劳试验机、减震器试验机等。但现有的机械式试验机主传动系统一般只能实现近似等速运动规律,而不能严格实现等速运动规律。因此,针对可实现等速运动规律的机械传动系统开展研究是非常有必要的。本文主要围绕着可实现等速运动规律的机械传动系统的运动方案、结构设计、刚体动力学以及弹性体动力学等问题开展了深入的研究。主要研究内容如下所述:(1)依据实现从动件等速往复运动规律的工作要求,采用功能分析法进行机构选型设计,提出了一种非圆齿轮与正弦机构串联的组合机构的运动方案。采用反求法设计非圆齿轮的节点曲线,并给出了多个非圆齿轮节曲线的设计方案。(2)对机械传动式试验机主传动系统进行了结构设计,给出了主传动系统的装配图以及主要零部件的结构和尺寸。(3)建立了电动机-主传动系统单自由度刚体动力学等效模型;采用动能定律原理构建了系统的运动微分方程,并通过Euler法对运动微分方程进行了求解,得到了电动机输出轴的角速度变化曲线,并求出了电动机速度波动对正弦机构从动件输出速度的影响。结果表明:在等速运动行程内,电动机输出轴的角速度波动率为9.8%,正弦机构从动件速度波动率为0.8%,电动机的波动对正弦机构从动件实现等速运动规律有着一定的影响。(4)在忽略支承轴承、传动轴的支承以及扭转刚度等情况下,建立了考虑非圆齿轮轮齿发生弹性变形的主传动系统的扭转振动模型,通过将非圆齿轮各个啮合位置上的非圆齿轮副等效为对应的圆柱齿轮副,并建立了主传动系统的运动微分方程。在计算了非圆齿轮副一个运动周期的综合啮合刚度的前提下,采用Runge-Kutta法对系统运动微分方程进行了求解,并得到了一个运动周期下的正弦机构从动件相对输出速度规律。计算结果表明:由于非圆齿轮的弹性变形,正弦机构从动件的速度波动率为1.13%,考虑非圆齿轮轮齿弹性变形的主传动系统动力学研究十分必要。电动机速度波动和非圆齿轮振动都会引起从动件速度波动,且在两者共同作用下,从动件总的速度波动率为 1.15%。

关键词：非圆齿轮-正弦机构反求设计刚体动力学 Runge-Kutta法弹性体动力学

反求工程技术在可移式气动压管机中的应用研究

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反求工程技术在可移式气动压管机中的应用研究

作者：崔向群天津大学

学位级别：硕士

反求工程是一门快速发展的新兴学科，它是在原有设计基础上的深化和再创造。与传统的将设计思想转化为实际产品的设计方法不同，反求工程是根据已有的产品获得其数据。它不仅从技术上完成了传统技术所不能实现的功能，提供了产品设计的... 详细信息

反求工程是一门快速发展的新兴学科，它是在原有设计基础上的深化和再创造。与传统的将设计思想转化为实际产品的设计方法不同，反求工程是根据已有的产品获得其数据。它不仅从技术上完成了传统技术所不能实现的功能，提供了产品设计的新方法，而且可以大大缩短设计时间，加快设计周期。反求工程基于原型的再设计是适应瞬息万变的市场需求，迅速进行产品开发和创新设计的最佳途径之一。从工程技术角度看，根据反求对象的不同，反求工程技术可以分为实物反求、软件反求和影像反求三类。实物反求是在已有实物条件下，通过试验、测绘和详细分析，再创造出新产品的过程。由于存在具体的机械实物，又称实物反求设计，是反求工程最常用的设计方法，也是最有效的反求设计方法。本文即对一台美国进口的装配海底光缆的专用设备-可移式气动压管机进行实物反求设计，以原型产品为依据，研究反求工程在产品的设计中的实际应用。本文利用反求工程的设计方法，探索分析了原型产品设计的指导思想和技术特点，对其设计原理、结构、材料、工艺装配、使用等进行分析研究，以“反求设计的目标是以获得良好的机器性能而不是再现原型为目的”为指导思想，反求过程中对原型产品进行创新和改进，研制生产出比原型产品功能更强、性能更好的产品。对原型产品进行反求过程中，采用现代设计方法进行创新设计，并将虚拟样机技术应用到反求设计中，利用虚拟样机软件ADAMS 对机械传动机构进行建模和动态仿真，并对机构进行优化设计，找出了最佳方案，简化了设计过程，缩短了产品的研制周期。

关键词：反求工程创新设计反求设计虚拟样机

乌龙茶摇青运动特性分析及其实现机构研制与试验

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乌龙茶摇青运动特性分析及其实现机构研制与试验

作者：周彬松浙江理工大学

学位级别：硕士

乌龙茶是中国的传统茶类,历史悠久,滋味醇厚甘甜。福建是乌龙茶的主要产地之一,福建安溪更是被称为“乌龙茶之乡”,其生产的安溪铁观音驰名中外,深受大众喜爱。目前,市场上已经出现了用于乌龙茶加工的配套设备,主要涉及乌龙茶的萎凋、... 详细信息

乌龙茶是中国的传统茶类,历史悠久,滋味醇厚甘甜。福建是乌龙茶的主要产地之一,福建安溪更是被称为“乌龙茶之乡”,其生产的安溪铁观音驰名中外,深受大众喜爱。目前,市场上已经出现了用于乌龙茶加工的配套设备,主要涉及乌龙茶的萎凋、摇青、杀青、揉捻等。然而,针对乌龙茶摇青设备的研究相对滞后。常见的滚筒摇青设备虽然降低了劳动强度,但是摇青后的茶叶均匀度差,不符合高端乌龙茶的品质要求。虽然市场上已经出现了模仿手工摇青的摇青设备,但其摇青运动与手工摇青运动偏差较大,无法模拟人手工摇青时筛盘的速度和幅度变化。基于上述情况,本文以乌龙茶为对象,以实现茶叶高质量仿手工机械摇青为研究目标,对手工摇青运动进行了分析,搭建了试验台用于手工摇青运动特性的采集,得到了乌龙茶手工摇青标准运动特性;基于该运动特性设计了变速变幅摇青机构,建立了摇青机构的运动学模型;对机构中的非圆齿轮和凸轮进行了反求设计与优化;完成了乌龙茶摇青机的整机设计与试验。本文的主要研究内容如下:1)对乌龙茶手工摇青运动过程进行分析,设计并搭建了摇青运动特性采集试验台,对乌龙茶手工摇青运动特性进行采集。基于傅里叶级数拟合了采样点,得到了手工摇青的标准摇青运动特性,为后续的摇青机构设计提供参考。2)基于摇青运动特性提出了变速变幅摇青机构,可实现筛盘变速变幅的空间运动;建立了变速变幅摇青机构的运动学模型和反求设计模型,完成了非圆齿轮和凸轮的反求设计,并对非圆齿轮节曲线和凸轮廓线进行优化,实现了机构良好的加工性与传动特性;基于MATLAB软件开发平台编写了摇青机构反求设计软件人机交互界面,便于针对不同摇青要求快速得到机构参数。3)进行了乌龙茶摇青机的结构设计,采用Solid Works进行三维建模,并用ADAMS进行整机的虚拟样机仿真。通过对比仿真得到的输出转角曲线与理论摇青转角曲线,初步验证了变速变幅摇青机构设计的准确性;研制了乌龙茶摇青机样机,在样机上完成了摇青过程中两轴实际转角的采集试验,对比了实际转角曲线与理论转角曲线,进一步验证了整机设计的准确性;完成了摇青机的茶叶摇青试验,验证了乌龙茶摇青机用于实际摇青作业的可行性。

关键词：乌龙茶摇青机构运动特性反求设计非圆齿轮凸轮

NuVinci无级变速器的特性分析、试验及应用研究

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NuVinci无级变速器的特性分析、试验及应用研究

作者：李浩明浙江理工大学

学位级别：硕士

随着现代科技及工业化的发展，机械无级变速器因其具有结构简单、传动平稳、工作可靠的优点，得到了越来越广泛的应用，同时各生产领域对无级变速器的要求也愈来愈高。针对现有水稻田间育秧播种器播种量调节过程繁琐，调节量不易控制的... 详细信息

随着现代科技及工业化的发展，机械无级变速器因其具有结构简单、传动平稳、工作可靠的优点，得到了越来越广泛的应用，同时各生产领域对无级变速器的要求也愈来愈高。针对现有水稻田间育秧播种器播种量调节过程繁琐，调节量不易控制的问题，本文在研究分析NuVinci无级变速器（原型为Free-Ball）机械特性的基础上，提出了一种基于机械无级变速器的播量调节传动方案，并对其进行了虚拟样机仿真。本文的主要研究内容及结论如下： 1）对NuVinci无级变速器的变速传动机构进行了运动学和动力学分析。通过建立数学模型，对其传动比、变速比、承载功率、滑动率、机械效率等机械特性与结构参数之间的关系进行理论研究，并利用MATLAB编程语言得出了各结构参数、材料属性对机械特性影响的三维曲面图，为Free-Ball型无级变速器的结构参数选取打下了基础;2）对NuVinci无级变速器的调速机构进行了分析，针对其槽轮轮廓的设计提出了一种基于无级变速器输出传动特性曲线的槽轮轮廓反求设计方法，并根据田间育秧播种器的设计要求进行了实例设计;3）基于***和UG软件对NuVinci无级变速器进行了参数化变形设计，为Free-Ball型无级变速器变速传动机构的参数化、系列化设计打下了基础;4）利用ADAMS仿真软件对NuVinci无级变速器进行虚拟样机仿真实验，针对不同的调速情况及负载与否进行运动学仿真分析;5）研制了无级变速传动试验台，在不同传动比情况下对其传动效率随负载及速度变化的机械特性进行了试验研究，试验结果表明：该无级变速器的传动效率随传动比的变化而发生改变且在等速传动时达到最大值;在结构参数选取R0=15m m, Rc=20mm时，最大承载转矩在15N m，进一步验证了理论分析的正确性。 6）在上述研究分析的基础上，通过对现有水稻田间育秧播种器的播量调节原理进行分析，提出了基于Free-Ball型无级变速器变速传动的播量调节改进方案，并利用UG软件完成了虚拟样机的装配。对现有的播量调节装置与无级变速传动播量调节方案进行分析比较，结果表明无级变速传动播量调节方案不仅大大简化了播种器播种量调节装置的结构和操作程序，而且也有效地提高了播种密度的连续性和均匀性，能较好的适应不同播种密度的农艺要求。

关键词： CVT 播种器调速机构槽轮机构反求设计

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凸轮开口装置的数字化设计与动力学研究

凸轮开口装置的数字化设计与动力学研究

作者：张双琳陕西科技大学

学位级别：硕士

本文通过动力学和精度分析的方法对共轭凸轮开口机构做了研究,同时对共轭凸轮的反求提出了新的方法,并对谐波运动规律的算法做了优化,且将此运动规律运用在了织机的凸轮设计中。本文主要工作有以下几项内容：(1)共轭凸轮的反求与凸轮开... 详细信息

本文通过动力学和精度分析的方法对共轭凸轮开口机构做了研究,同时对共轭凸轮的反求提出了新的方法,并对谐波运动规律的算法做了优化,且将此运动规律运用在了织机的凸轮设计中。本文主要工作有以下几项内容：(1)共轭凸轮的反求与凸轮开口装置数字化样机的建立。本文介绍了一种共轭凸轮反求的方法,根据测绘出凸轮廓面数据,通过Pro/E建立共轭凸轮机构的三维模并进行运动学仿真分析,得到反求前从动件的运动学曲线。将其无量纲化后得到特征参数,并采用有控制条件的多项式运动规律重新设计凸轮。在Pro/E中对两者的运动学曲线进行比较,通过仿真和试制表明这种反求方法可以有效地提高凸轮开口装置的动态性能,现已大批量生产应用。根据凸轮开口装置的二维图纸,利用Pro/E建立了开口装置的数字化模型,为后续的研究打好基础。(2)对单自由度共轭凸轮开口机构进行了动力学分析。先对开口机构进行了运动学分析,在此基础上对其进行了静态动力学求解,建立了拉格朗日动力学方程。利用动力学仿真软件ADAMS对其进行动力学仿真分析,其结果表明验证了凸轮反求的成功性。(3)从微分法和概率论出发,对凸轮开口机构进行了精度分析。建立了凸轮开口机构的误差模型,对摆臂的输出误差进行了分析,并提出了控制的方法。通过分析得到了初始角、输入角和各杆长误差对摆臂输出的影响关系,同时也指出输入角和初始角是影响机构误差的最大因素。此结论可直接应用于实际生产中,并对此机构的优化设计指明了方向。(4)对谐波运动规律的算法进行了优化。通过对谐波运动规律设计凸轮时停留误差的大小与最大加速度之间的关系的研究,表明增大停留误差可有效地降低最大加速度。提出了一种通过增加停留误差来降低最大加速度的方法,并给出了对比证明。最后将谐波运动规律运用在织机的凸轮设计中,通过和其他运动规律设计的凸轮做比较,发现运用谐波运动规律设计的凸轮在最大速度和加速度上有了很明显的降低。

关键词：凸轮开口机构反求设计动力学分析精度分析谐波运动规律

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蔬菜钵苗密植移栽机多行取苗机构设计与试验

农业机械学报 2023年第1期54卷 94-103页

作者：俞高红王系林刘建刚叶秉良李祥赵雄浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 浙江省种植装备技术重点实验室杭州310018 农机智能控制与制造技术福建省高校重点实验室武夷山354300

为实现蔬菜钵苗密植自动移栽,提出一种能够降低因齿轮间的齿侧间隙引起的传动误差进而提高运动准确性的大重合度非圆齿轮传动机构,根据小青菜钵苗密植移栽农艺要求,设计了密植移栽取苗轨迹和一种基于该传动机构的非圆齿轮行星轮系八行... 详细信息

为实现蔬菜钵苗密植自动移栽,提出一种能够降低因齿轮间的齿侧间隙引起的传动误差进而提高运动准确性的大重合度非圆齿轮传动机构,根据小青菜钵苗密植移栽农艺要求,设计了密植移栽取苗轨迹和一种基于该传动机构的非圆齿轮行星轮系八行同步取苗机构。开展了取苗机构的逆向设计,并对其进行了运动学分析,自主开发了密植移栽取苗机构反求设计软件。为降低传动误差,该行星轮系取苗机构一级齿轮传动采用大重合度非圆齿轮传动,二级齿轮传动采用斜齿轮传动,每级齿轮传动的重合度均接近2。基于虚拟样机技术和高速摄像技术对取苗机构进行轨迹测试试验,得到试验和仿真取苗轨迹,并对比理论计算轨迹,三者轨迹基本一致,验证了密植移栽取苗机构设计的可行性。对密植移栽取苗机构进行取苗试验,取苗机构的取苗成功率为95%左右,检验了机构样机性能。

关键词：蔬菜钵苗密植移栽取苗机构反求设计精密取苗大重合度非圆齿轮

人工智能加速聚合物设计的最新进展和未来前景

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化工学报 2023年第1期74卷 14-28页

作者：周天航蓝兴英徐春明中国石油大学(北京)碳中和未来技术学院北京102249 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

广阔的化学空间蕴藏着近乎无限的可能,高性能聚合物材料的设计至今仍是一项充满挑战的工作。利用实验或高通量计算广泛探索大量样本,选择其中性能较好的候选材料进行深入研究的传统试错方式,越发难以在庞大的组合序列中筛选出满足实际... 详细信息

广阔的化学空间蕴藏着近乎无限的可能,高性能聚合物材料的设计至今仍是一项充满挑战的工作。利用实验或高通量计算广泛探索大量样本,选择其中性能较好的候选材料进行深入研究的传统试错方式,越发难以在庞大的组合序列中筛选出满足实际多项性能需求的新材料。由先进计算方法、自动化实验和大数据技术耦合形成的新型智能研发模式,突破了“经验指导实验”的传统思路,有望实现在广阔的结构与性质空间中进行聚合物材料的特性预测,逐渐成为克服各类瓶颈问题的得力助手,大大提高了高性能聚合物设计的效率。本文回顾了以往聚合物设计的困境,讨论了人工智能方法的一般思路及其在聚合物设计中的工作原理,列举了采用智能方法在高性能聚合物研发工作中取得突破性进展的典型案例,最后对当前行业发展趋势进行总结,展望了智能设计在新型聚合物研究中的规模化应用前景。

关键词：人工智能聚合物设计数据驱动结构-性能关系反求设计

尿液化验制片机的研制──特点、结构、工艺、控制

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桂林电子工业学院学报 1995年第1期15卷 93-99页

作者：陈冠方申永革

根据国产尿液化验制片机结构、工艺及控制等技术特点，讨论了可编程控制器在气动系统中消障技术和互锁技术，同时论述了反求设计的关键技术和功能分析，并对可靠性这一关键技术的解决方法和技术措施进行了科学探讨。

关键词：尿液化验制片机反求设计特点结构工艺控制

自动化专业“创新创业试点班”新工科人才反求培养模式研究与实践

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西安航空学院学报 2020年第5期38卷 91-96页

作者：王晓瑜西安航空学院电子工程学院西安710077

因忽略行业需求、育人定位模糊、止于学科融合、受制人事政策、校企合作少等内外因素,一些地方高校在专业建设上存在人才培养模式同质化、人才培养目标封闭、课程群教学内容陈旧、师资队伍建设单一和校企互动机制差等问题。以自动化专... 详细信息

因忽略行业需求、育人定位模糊、止于学科融合、受制人事政策、校企合作少等内外因素,一些地方高校在专业建设上存在人才培养模式同质化、人才培养目标封闭、课程群教学内容陈旧、师资队伍建设单一和校企互动机制差等问题。以自动化专业“创新创业试点班”为例,立足行业,体现行业需求,反求设计“一个主体,四个驱动”的人才培养新模式,通过“五位一体”的“双师双能型”教师队伍闭环动态完善,保证教育教学质量。为推动传统工科专业改造升级有一定借鉴意义。

关键词：新工科地方高校自动化双创班反求设计人才培养模式