根据折叠式电动车的功能要求,设计出一种折叠机构,并对折叠机构进行尺寸优化。根据折叠式电动车展开和折叠两种状态的要求设计出一种六杆机构,对该机构进行尺寸综合,分别建立展开和折叠两种状态下的数学模型。建立优化模型并确定设计参数,以折叠后尺寸最小和整车最轻便为目标建立优化模型的目标函数,根据功能和面向用户的人机工程、整车刚度等要求建立约束条件,采用MATLAB中的多目标优化算法,计算得到最优结果。建立优化后的折叠机构的三维模型,在插件Motion中进行运动仿真,验证了机构的合理性。

针对行动不便的老年人和下肢残障人士的护理需求,设计了一款集多种功能于一体的电动轮椅。通过对电动轮椅功能需求分析,设计了相应的实现机构,利用SolidWorks软件建立了电动轮椅的三维模型;基于Adams仿真软件对电动轮椅的升降机构、脚踏机构进行了运动学仿真,获取关键节点的位移、速度、加速度曲线,结果表明升降机构、脚踏姿态调节机构运动平稳,验证了结构设计的合理性;利用ANSYS workbench软件对升降机构在两种极限工况下以及脚踏机构在使用者上下轮椅工况下进行静力学分析,结果表明升降机构和脚踏机构满足刚度和强度要求。

在高档纸盒的内盒成型工位设计了一种用于长方形纸板围条折弯的八杆机构,对其进行了理论分析与仿真,验证其是否能达到纸盒成型过程中形成两面折弯角的目标。基于平面连杆机构运动学原理与动力学原理,对机构进行分析,得到机构的运动学模型和动力学模型;结合实际工况,运用Adams软件对机构进行了仿真;得到关键构件的位移、速度与加速度方程和构件的动态静力学方程,以及关键构件的位移、速度、加速度和理想状态下与含间隙转动副条件下的力曲线。仿真得到的曲线分析结论符合设计要求且提供了一定的参考性,从而验证了折弯八杆机构的确定性。

为了有效发挥冲压机的机械性能,利用多杆机构取代人工生产,以解决冲压机冲压海绵胚件时带来的一系列问题。构建机构模型,进行了运动学分析;建立一种以曲柄的有效冲压转角最大、主滑块在有效冲压行程中加速度的波动最小为评价标准的多杆轻载冲压机的机构几何参数优化数学模型,并利用Matlab通过步长搜索法构建了该机构的优化模型,利用Adams进行了仿真分析。优化结果表明,在有效冲压行程范围内,有效冲压时间增加了22.03%,有效冲压转角增加了25.43%。有效冲压时间的增加和有效冲压转角的增大可使工件的变形时间延长,有利于工件的充分变形,提高胚件的加工质量;主滑块在有效冲压行程中加速度的波动减小了10.63%,即降低了整体机构的惯性力,在一定程度上增加了冲压的精度。

钢制仓斗在机械工程中是常见的,有时需要计算仓斗出口物料的流速.讨论了计算中所遇到的问题并推导出一个简化的计算公式.计算结果一般能满足实际工程的需要.

在包装机上设计了一种适用于纸塑复合袋（双层袋）的八杆机构式灌装开袋装置,实现了黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋的同步开袋和封袋,从而解决了双层袋灌装包装生产线设计中如何同步开袋顺利灌装难题。研究了八杆机构式灌装开袋装置特点,分析了八杆机构优化设计的方法,建立了以机构相位角最小值为目标函数的优化模型,运用MATLAB确定了八杆机构设计尺寸,在ADAMS中建立了虚拟机构模型并进行了运动仿真;当机构运转时,得到了末端连杆角度-时间曲线,符合黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋同步开袋和封袋的设计要求,验证了优化设计结果的合理性,对多杆机构装置的机械设计提供了一定参考价值。

在灌装工位设计了一种适用于黄皮纸袋（单层袋）或者纸塑复合袋（双层袋）的同步开袋机构,实现了黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋的同步开袋和封袋,从而解决单层袋/双层袋灌装包装生产线设计中如何同步开袋顺利灌装难题。利用机构学中平面多杆机构可以实现特定运动轨迹的思想,设计了一种在单个动力源作用下使末端两执行连杆动作同步的八杆机构。基于Adams软件的动力学仿真分析,当机构以不同速度运转时,得到动力学特性符合设计要求。仿真分析得到的两末梢执行连杆位移与制作实物试验结果保持一致,从而验证基于八杆机构设计出的这种面向单层袋或者双层袋的同步开袋机构性能稳定。

以折叠电动车主折叠机架为对象,利用有限元对其进行轻量化设计.运用Solid Works建立主折叠机架的简化三维模型,导入到ANSYS Workbench中进行静力学分析,并利用拓扑优化和尺寸优化的方法对主折叠机架连杆进行轻量化设计.结果表明：原始折叠电动车主折叠机架在3种工况下有可优化的空间,进行拓扑优化后主折叠机架由10.97kg变为10.48kg,减轻了4.47%;对拓扑优化后的结构进行力学分析,发现主折叠机架还有进一步优化的空间.在拓扑优化的基础上,通过尺寸优化的方法对主折叠机架的槽型折弯件的截面尺寸进行轻量化设计,其质量变为8.72kg,两次优化主折叠机架共减轻了20.51%,轻量化效果明显.