针对多因素影响下齿轮修形量难以确定的问题,基于多项式响应面代理模型和粒子群优化算法,对齿轮修形量进行优化。首先,综合考虑轴和轴承的影响,对齿轮传动装置进行参数化建模,并对齿轮模型的传动线性误差、齿面最大接触应力和单位法向载荷进行仿真分析,确定齿轮修形方式,进行复合修形;其次,根据模型参数及分析结果,确定各修形参数的范围,对修形参数进行正交试验设计,并对试验数据进行拟合,建立多项式响应面代理模型;最后,运用粒子群算法对代理模型进行寻优,得到齿轮最佳修形量。结果表明,拟合得到的多项式响应面代理模型具有良好的精度,能精确地拟合齿轮修形参数与最大接触应力的关系;利用粒子群算法得到的最佳修形量进行齿轮修形,能够使齿轮啮合过程的最大接触应力减小、传动误差减少,偏载现象得到有效改善。

根据LED光源特性和目标面光强的分布要求,采用正交试验法,对显微镜的LED照明系统进行优化设计。利用TracePro软件对所设计的系统进行光线追迹仿真,结果表明,在Φ50mm的范围内照度均匀性达到83.7%,能量利用率达到52.8%。该结构简单,成本低,易于实现。

在管道全位置自动焊接过程中,焊接熔池形态监测对焊接质量控制有重要意义。设计一套熔池监测试验装置,方便采集清晰的熔池图像。运用图像处理技术检测熔池边缘。用熔池长度、熔池宽度以及熔池头部轮廓二项式系数等特征参数重新定义熔池形态。应用正交试验法和极差分析法,研究在仰焊区段焊接电流、电弧电压以及焊枪摆速等因素组合变化时对熔池形态的影响程度。结果表明:采用优化的焊接工艺参数组合,可以获得良好的焊缝成形质量。

针对商用车气压制动系统快放阀排气气压延迟问题,对快放阀进行优化设计以降低延迟气压与时间。应用系统仿真软件AMESim对快放阀进行模拟仿真,获得对排气延迟影响较大的变量,利用正交试验法研究了快放阀膜片厚度、排气口流通面积、排气口气隙宽度对快放阀排气延迟的影响。结果表明:最优快放阀结构的排气口气隙宽度为3 mm,膜片厚度为2 mm,下阀口支撑筋面积为70 mm^(2);通过快放阀结构的参数优化,可有效降低排气延迟气压与时间,压差同比降低约110 kPa,时间缩短0.65 s,同时提升了制动系统的稳定性。

为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金（YG6X）对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度影响大于进给速度。选取一组钻削参数进行钻削试验,检测结果表明：使用表面粗糙度仪（TR240）得到CFRP内孔平均表面粗糙度值Ra=6.65μm。使用三坐标测量仪得到CFRP内孔平均孔径d=6.041mm,公差等级为IT10;钛合金钻孔平均孔径d=6.039mm,公差等级也是IT10。

车身与底盘的匹配安装点的位置偏差会直接影响车轮的定位参数,从而影响行驶性能.鉴于现有的装配工艺水平,同时控制安装硬点三个方向的偏差会明显提高制造成本.为了兼顾装配质量和制造成本,以某车型的麦弗逊式前悬为对象,运用机械系统动力学分析软件Adams对悬架进行运动学建模及仿真分析,研究底盘前悬关键安装硬点的位置偏差对前轮定位参数的影响关系,并通过三因素三水平的正交试验法,分析三个偏差方向对车轮定位参数影响的主次顺序,对改善整车质量和成本控制有重要的指导意义.

采用正交试验法分析了搅拌摩擦焊工艺参数对4 mm厚6082-T6铝合金焊接接头拉伸强度的影响。试验结果证明:在选取的工艺参数范围内,焊接速度影响最大,其次是焊接转速,压入量影响最小。在最优化的条件下,包括转速为650r/m in,焊接速度为110 m m/m in,压入量为0.2 m m,试样的拉伸强度达到243.5 MPa,弯曲角超180°而不开裂,硬度值曲线呈“马鞍形”关于焊缝对称,验证了实验结果与计算结果一致。

蒸汽喷射器的设计分析通常采用气体动力学或一维理论方法,但这些方法常常得不到最佳的几何结构。本文应用计算流体力学方法对用于余热回收的蒸汽喷射器的内部流场进行数值模拟,并分析了喷嘴喉部直径、混合室入口直径、等截面段直径、喷嘴出口到混合室入口的距离和等截面段长度对喷射系数的影响,然后采用5水平5因素的正交分析法对喷射器进行了多结构参数的变化分析。结果表明,通过正交分析法得到的喷射器结构参数组合能够实现较优的性能。

本文应用正交试验法对柱塞泵中柱塞副的粘附磨损进行了分析和研究，探讨了滑动摩擦副粘附磨损的机理过程，讨论了滑动摩擦副工作中；温升对其磨损的影响，为研究粘附磨损提供了试验方法，解决了工程技术中的应用问题。

为改善螺旋叶片式旋流器分离含油污水的性能,在传统旋流器原型基础上,设计出一种新型割缝螺旋叶片式旋流器.为探究割缝尺寸对分离效率的影响规律,通过正交试验法对割缝尺寸及结构进行优选.通过FLUENT流体软件对优选结构的分离效率、压力场和油相分布进行数值模拟分析,发现正交试验法优选出的结构明显改善油核排出情况,内部速度场具有较好的周向对称性,并且降低了底流口含油量,同时又提高了旋流器分离性能.最后通过试验验证,得到分离效率最高可达93.7%,符合正交试验法的指标估算和数值模拟结果,从而证明了对旋流器溢流管进行割缝设计方案具有可行性.