针对往复式压缩机管道频繁出现故障,影响正常运行的问题,提出基于管道振动分析的往复式压缩机机构优化方法,分析得出压缩机气体管道振动的原因为管道内的气柱共振和气流压力脉冲在管道处的冲击振动以及管道的机械振动。针对该问题,采用降低压力不均匀度、避免较大的气流脉动和调整管道结构固有频率避免机械共振的方法,实现对往复式压缩机机构的优化。实验结果表明,该优化方法可实现机构减振和压力不均匀度的有效优化,提升压缩机机构的进油量。

能量储存和跳跃性能是制约跳跃机器人应用的关键因素。通过深入分析青蛙的跳跃运动,设计了一种变形轮式跳跃机器人机构,实现了能量的高效储存。在此基础上建立了轮式跳跃机构的运动学和动力学数学模型,对跳跃过程进行了详细分析。利用MATLAB对轮式跳跃机构进行了优化设计,确定了杆件的尺寸与弹簧连接点的最佳位置。建立虚拟样机和制作实物样机进行实验,实验结果与理论分析结果相吻合,验证了优化方法和结果的可靠性。

设计一款平地机铲刀,利用SolidWorks软件建立平铲刀的三维模型,然后导入ANSYS软件中进行网格划分,进而得到有限元模型,再进行模态分析,从而得到铲刀的固有频率,并对有限元分析的结果进行解释说明。根据模态分析得出铲刀的低阶模态的振型图,找出铲刀的薄弱环节。

针对轻质液压机械臂载荷质量比小、关节工作范围小的研究现状,对某轻质液压机械臂进行机构优化;基于向量代数和线性变换原理,建立机械臂机构的显式分析方程和准静态力平衡方程,并提出机械臂构型的优化设计模型;以机械臂工作范围、连杆机构尺寸、驱动油缸的伸缩单调性为约束条件,以极小化油缸驱动力峰值为目标函数,对机械臂各关节铰接点位置进行优化设计。结果表明,优化设计后的机械臂运动范围幅度大,承载能力强,有效减小了关节铰接点载荷。

桃子去核机是罐头行业普遍使用的机械设备,目前使用的机器结构复杂,制造困难,且有较大的运动冲击,制约了其应用。研究的基本思路是利用步进电机控制的曲柄滑块机构代替复杂的三相异步电机驱动的凸轮连杆机构,从而对原有主传动机构进行简化改进。利用组合机构原理和反求技术,确定原有合模机构的主要参数,并推导出了位移的计算公式。根据行程要求设计了曲柄滑块机构并对其进行运动分析。利用MATLAB强大的计算和作图功能,绘制出了改造前后合模机构的位移、速度、加速度的函数线图。对比分析结果表明,简化后的机构在满足行程要求的前提下,能够准确实现预期功能。

传动机构的参数设计是否合理,直接影响机构的工作性能和寿命。文中以某传动机构运行到指定位置撞击最小为优化目标,分析其运动学参数,建立优化分析数学模型,进行单个设计变量的设计研究,确定了单个设计变量的灵敏度和优化值,然后运用ADAMS/Insight进行精确的多参量联合优化,得到了优化的试验方案。将优化方案模型和初始方案模型进行对比分析,结果表明优化方案相比初始方案明显降低了从动杆撞击时刻的速度,从而减小了撞击和噪声。

针对一种新型的可折叠式道路清障车，对其液压抱胎机构、液压折叠机构和液压举升机构进行机构设计与分析，采用协调曲线法，利用MATLAB优化工具箱对液压举升机构进行机构多目标函数的优化设计，得到液压举升机构的优化杆长，为运动学和动力学分析提供了必要的前提条件。

针对提出的一种石油钻井平台使用的采用液压绞车驱动,钢丝绳牵引的提升式管柱输送机输运效率的问题,用Matlab软件对输送机工作时钢丝绳的受力变化情况进行了分析与研究,发现了在管柱和输送架同时提升过程中钢丝绳的受力有不同的变化规律,找出了输送机提升过程中存在的问题.通过增加辅助坡道和采用辅助支撑臂的机构优化,大大降低了输运过程中钢丝绳受力的最大变化幅度,有效的降低了液压绞车的功率,提高了提升式管柱输送机的输运效率.