针对微小晶体光学试件从无序到有序、在连续运动中精确定位难的问题,基于机械零件加工六点定位原理,辅以特别引导和定位机构,构建了振动理料、槽轮离散、端面凸轮升降和浮动定位一体的微小试件离散与精确定位系统,融合往复运动、间歇机构、凸轮机构和同步带传动等实现了微小试件的准确定位。运用对数螺旋曲面和壁板结合保证试件的有效引导和顺利定位。采用特别设计的槽轮机构,运用包络和光滑相切过渡,在槽轮上制成按共轭原理的试件转入与分离,不仅实现对试件的均用分离,而且通过同步带传动驱动端面凸轮机构,实现对试件的运动状态下的同步浮动定位。

针织圆纬机的大鼎是织机的重要零件,是形成圆纬机构架、支承大鼎齿轮传动、保持机器工作刚度和避免振动的关键件。通常大鼎由HT250铸成,为减少铸造缺陷和保证机加质量,铸件尺寸较大,整体沉重,耗用更多的材料,增加其他件载荷,浪费能源。为解决此问题,文中运用最优化理论的惩罚函数法,以保证功能为约束条件、以相关几何特征为决策变量、以质量最小为评价目标,进行优化分析与设计,实现轻量化。实验研究表明,以某一型号的圆纬机(质量为465.1 kg)大鼎为例,减重96.21 kg,轻量化20.69%,同时保证机器的优质功能。

绳锯机是开采和加工石材板料的一种重要工艺装备,绳锯机进给系统直接影响到整机功能.基于进给系统的运动学和动力学分析,以功能和强度要求为约束条件,以轻量化为目标,运用SUMT非线性规划,实现最佳设计——采用具有低速、大扭矩特点的摆线液压马达,通过蜗杆减速器,驱动滚珠丝杠,实现整个循环系统的上下运动；根据优化结果,确定了进给系统的核心部件一滚珠丝杠的结构尺寸,从而保证进给系统和整机功能的实现.