针对产线存在的失效时间窗口问题,分析了弹性制造系统脆性的时空属性,对产线进行了脆性定量分析。脆性的量化评估是一个瞬时性能动态求解过程,求解过程中,首先,对失效时间窗问题进行建模;其次,利用威布尔分布函数对单元失效模型进行拟合,确定了设备故障率函数,结合产能损失对产线进行瞬态脆性、稳态脆性定量分析;最后以手机装配线项目案例加以分析验证,结果证明对产线的脆性分析有助于优化产线缓冲区配置从而提高产线稳定性。

膜盘联轴器在工作中多因膜盘高周疲劳破坏而失效。为提高膜盘的高周疲劳安全裕度,通过分析膜盘型面高周疲劳应力特点,研究了型面最小厚度和型面指数对膜盘高周疲劳安全系数的影响,并基于ANSYS软件建立了以高周疲劳安全系数为目标的优化设计方法,最后完成了某膜盘型面优化设计及试验验证。结果表明(1)型面最小厚度与型面指数对膜盘型面疲劳性能有重要影响,且两参数存在一定的相关性;(2)采用该优化设计方法可有效提高膜盘高周疲劳性能。

膜盘联轴器在实际使用中多以膜盘疲劳失效为主。为提高膜盘抗疲劳性能,以膜盘高周疲劳安全系数最大化为目标,提出了一种基于Kriging模型的膜盘型面参数优化设计方法。在分析膜盘型面结构和高周疲劳应力的基础上,通过有限元计算获取膜盘型面参数与高周疲劳安全系数的样本数据;基于该样本数据集构建了膜盘高周疲劳安全系数的初始Kriging模型;最后,运用遗传优化算法和目标函数值最小(Minimizing the predicted objective function,MP)加点准则完成了Kriging模型动态更新和优化设计。应用该方法对某直升机传动的膜盘进行了改进设计。结果表明,优化后膜盘危险点的稳态应力和动态应力分别下降了18.7%和40.7%,高周疲劳安全系数提高了52.8%。该方法可用于提高膜盘疲劳安全裕度,为膜盘设计提供了参考。

可重构模块化机床是可重构制造系统的主要组成部分,其设计方法是实现制造过程可重构的关键。为了及时响应不同加工工艺的变化需求,提出一种可重构机床的模块化工作台设计,工作台可快速切换。同时也为工作台设计了一个自动加工运转流程,解决了因工作台的单方向旋转造成的液压夹具输油管缠绕扯断的问题,使PLC控制与液压传动在自动化生产中能充分结合。该工作台系统采用PLC来控制液压元器件的传动,进而带动相关机械结构的运动,并能在没有故障及人工干预的情况下实现自动循环加工。

以某航空发动机人字齿分扭传动减速器为研究对象,基于有限单元节点法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应、轴承支撑、系统阻尼及齿轮啮合作用的人字齿分扭传动系统动力学模型,计算人字齿时变啮合刚度,根据实测齿面计算出静态传递误差。根据建立的系统动力学方程,按振动理论方法计算得到轮系典型模态,经试验测试验证了计算模态的正确性;利用NewMark法对系统的时域及频域响应进行仿真计算,计算得到的系统时域响应收敛且存在调制现象,频域分析中存在啮合频率的次频、倍频与轴频。计算结果均与试验结果基本相符。研究工作为航空齿轮传动动态性能分析提供了有参考价值的方法。

针对汽车驱动桥主减速器中的主动圆锥齿轮及从动圆锥齿轮之间的啮合斑点优化问题，从理论上分析了影响啮合斑点的主要因素，以及这些因素对啮合斑点的实际影响，结合现场装配实践，总结出通过垫片来调整啮合斑点的方法措施，为装配现场提供指导，使主从动圆锥齿轮之间的啮合间隙及啮合斑点达到装配要求。

变速箱的变速、储能、增加扭矩等作用，使它成为汽车传动系中的核心部件。选换档臂是执行选换档的重要执行机构，其好坏直接影响着变速箱选换档的性能。文中根据变速箱换档原理，设计了一种采用电、气为动力的在线变速箱选换档臂检测台架，并且着重介绍了其机械系统构成、电气控制系统与试验结果分析。其特点是结构紧凑小巧，动作灵敏可靠，操作简单，无油污，环境清洁；人机交互方便，人性化设计。自投入生产系统运行稳定。