基于PMOPSO方法的H型鏟齒凸輪優(yōu)化設(shè)計
本文選題:鏟齒凸輪 + 多項式變異算子 ; 參考:《工程設(shè)計學(xué)報》2017年02期
【摘要】:給出一種H型鏟齒凸輪的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方法,用于解決多升程H型鏟齒凸輪的優(yōu)化設(shè)計問題。針對傳統(tǒng)鏟齒凸輪存在的過渡點(diǎn)沖擊問題,提出基于H型凸輪從動件運(yùn)動規(guī)律的鏟齒凸輪設(shè)計方案。以凸輪面積為設(shè)計目標(biāo)函數(shù),以從動件的偏置量和初始位移為設(shè)計變量,在凸輪一般設(shè)計準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,考慮理論廓線曲率范圍和壓力角分布的約束條件,建立H型鏟齒凸輪的優(yōu)化設(shè)計模型。多升程H型鏟齒凸輪的優(yōu)化設(shè)計問題具有約束條件多、非線性強(qiáng)和計算復(fù)雜度高的特點(diǎn),將多項式變異算子和標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化結(jié)合,提出多項式變異粒子群優(yōu)化方法。以此優(yōu)化方法為基礎(chǔ),通過構(gòu)造罰函數(shù)處理設(shè)計約束,分別求解三升程和四升程的H型鏟齒凸輪優(yōu)化設(shè)計問題。計算結(jié)果表明,提出的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方法可顯著降低多升程H型鏟齒凸輪的工作輪廓面積,使鏟削機(jī)構(gòu)更加緊湊。
[Abstract]:A standard design method of H-type shovel cam is presented, which is used to solve the problem of optimization design of multi-lift H-type shovel cam. Aiming at the impact problem of transition point in traditional shovel cam, a design scheme of shovel cam based on the motion law of follower of H-type cam is proposed. Taking the area of the cam as the design objective function and the offset and initial displacement of the follower as the design variables, on the basis of the general design criteria of the cam, the constraints of the curvature range of the theoretical profile and the distribution of the pressure angle are considered. The optimal design model of H-type shovel cam is established. The optimization design of multi-lift H-type shovel cam is characterized by many constraints, strong nonlinearity and high computational complexity. Combining polynomial mutation operator with standard particle swarm optimization, a polynomial variant particle swarm optimization method is proposed. On the basis of this optimization method, by constructing penalty function to deal with design constraints, the optimal design problem of H-type shovel cam with three lift and four lift is solved, respectively. The calculation results show that the proposed standard design method can significantly reduce the working contour area of the multi-lift H-type shovel cam and make the shovel mechanism more compact.
【作者單位】: 東北大學(xué)機(jī)械工程與自動化學(xué)院機(jī)械可靠性與動力學(xué)技術(shù)中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51135003,51575094,51575095) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃資助項目)(2014CB046303) “高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項課題(2013ZX04011-011)
【分類號】:TH132.47
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,本文編號:1942582
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