基于PMOPSO方法的H型铲齿凸轮优化设计
本文选题:铲齿凸轮 + 多项式变异算子 ; 参考:《工程设计学报》2017年02期
【摘要】:给出一种H型铲齿凸轮的标准设计方法,用于解决多升程H型铲齿凸轮的优化设计问题。针对传统铲齿凸轮存在的过渡点冲击问题,提出基于H型凸轮从动件运动规律的铲齿凸轮设计方案。以凸轮面积为设计目标函数,以从动件的偏置量和初始位移为设计变量,在凸轮一般设计准则的基础上,考虑理论廓线曲率范围和压力角分布的约束条件,建立H型铲齿凸轮的优化设计模型。多升程H型铲齿凸轮的优化设计问题具有约束条件多、非线性强和计算复杂度高的特点,将多项式变异算子和标准粒子群优化结合,提出多项式变异粒子群优化方法。以此优化方法为基础,通过构造罚函数处理设计约束,分别求解三升程和四升程的H型铲齿凸轮优化设计问题。计算结果表明,提出的标准设计方法可显著降低多升程H型铲齿凸轮的工作轮廓面积,使铲削机构更加紧凑。
[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.
【作者单位】: 东北大学机械工程与自动化学院机械可靠性与动力学技术中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51135003,51575094,51575095) 国家重点基础研究发展计划(973计划资助项目)(2014CB046303) “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题(2013ZX04011-011)
【分类号】:TH132.47
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,本文编号:1942582
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