基于Matlab优化工具箱星齿行星传动优化设计

在研究蜗轮蜗杆传动优化数学模型的基础上,以蜗轮的体积最小为优化目标函数,提出了利用matlab的优化工具箱对蜗杆传动进行优化设计的方法。与传统设计方法比较,该方法既满足了强度要求,又大大减小了蜗轮蜗杆机构的体积,提高了设计效率和质量。

有密封性要求的螺栓组联接被广泛地应用在各种机械或容器中。为了达到最少化的消耗螺栓材料,达到节约成本的目的,以matlab为平台,建立了螺栓组联接的设计模型,并利用matlab优化工具箱中的fmincon函数较好地解决了螺栓组联接设计问题的最优化问题。

分析了机械优化设计课程的性质与特点,讨论了课程教学中存在的问题,将matlab优化工具箱用于机械优化设计的教学,节省了编程调试的时间,能简便快捷地获得可靠的优化结果,学生的学习兴趣得到激发,解决问题的能力得到增强,教学质量获得了提高。

介绍了matlab语言以及优化工具,对matlab优化工具箱中具有的约束规划作了细致的说明,在优化设计理论的基础上,构建了一种优化的数学模型,主要是以人字架机构的质量最小为目标函数,该设计方法能有效解决机械优化设计中存在的问题。

传统的转向梯形机构的设计,一般采用作图法和解析法,作图法误差较大,解析法计算量大。为此,采用matlab优化工具箱对农用运输车进行转向梯形的优化设计。针对前置梯形和后置梯形两种情况采用了fmincon函数和ga函数。通过设计实例的计算和分析,表明了matlab优化工具箱对于解决农用运输车转向梯形的优化设计这类实际工程约束最优求解问题是有效的,而且精度较高,计算量较小。

针对整体式转向梯形,对其空间结构和前轮定位参数进行合理的简化。对初步选定的转向梯形参数,以外转向轮转角相对误差建立目标函数模型,利用matlab优化工具箱对目标函数模型进行优化。同时,matlab优化工具箱通过改变变量参数,即可实现不同参数的整体式转向梯形的优化设计。

传统的角接触球轴承的设计是通过反复的试凑、校核,从而最终确定设计方案的,虽能满足一般要求,但往往不是最佳的设计方案。在传统设计的基础上,为了进一步地降低角接触球轴承所受的摩擦阻力和减轻磨损,达到延长使用寿命的目的,以角接触球轴承所受摩擦力矩最小为优化目标,建立优化数学模型,并利用matlab软件的优化工具箱,对角接触球轴承进行优化设计,结果表明达到了优化设计的目的。

matlab优化工具箱在钢结构截面优化中的应用——利用matlab优化工具箱对钢结构截面进行优化，具有结果可靠、方便快捷等优点。通过对单、双轴对称组合工字形梁截面的优化结果的分析，提出了在不同情况下，该两种组合工字形梁各自的适用条件。　　

将服从任意概率分布的随机变量xi映射为标准正态随机变量yi。从正态空间中可靠度指标β的几何意义出发,建立了求解可靠度指标β的优化模型。利用matlab的强大优化功能求解该模型,得到可靠度指标β及验算点y,并讨论了该模型解的存在条件。最后给出了算例及结果比较。

本文介绍了渐开线少齿差行星齿轮传动的原理、计算方法以及在阀门电动装置上的应用。

针对随道围岩力学参数中有许多为随机变量和其极限状态功能函数高度非线性的特征,应用工程结构可靠性理论,在matlab优化工具箱中采用最优化化方法计算了隧道衬砌结构的可靠度.结果表明:用该方法计算随道衬砌结构可靠度,编程简单,准备工作量少,无需将状态函数线性化,计算速度快,精度高.

本文利用线性规划方法建立解决大型工程项目土方调配的一般数学模型,进一步提出使用matlab优化工具箱解决复杂线性规划问题的方法。结合某大型公路项目实际,把土方调配问题描述为可供求解的数学形式,针对所求解的问题建立数学模型,通过对数学模型的研究,建立边界约束条件,编写matlab计算程序。调用优化工具箱linprog函数,解决大型工程项目复杂的土方调配问题,获得优化的调配方案。

介绍了传统齿轮泵存在的不足和齿轮泵的发展,提出了3种不同啮合方式的平衡式行星传动齿轮泵:平衡式外啮合多齿轮泵、平衡式复合齿轮泵、平衡式内啮合多齿轮泵,并阐述了3种泵的工作原理。分析了3种不同啮合方式的平衡式行星传动齿轮泵的流量特性与力学特性,指出平衡式行星传动齿轮泵从结构上解决了齿轮泵液压径向力不平衡的问题,并在大大增大齿轮泵的排量的同时,减小了齿轮泵的流量脉动,指出了平衡式行星传动齿轮泵是齿轮泵未来的发展方向。

通过搭建钢-塑齿轮组合行星传动振动试验台,对8种组合系统进行了一系列实验研究。主要研究了组合方式、转速以及负载等对钢-塑齿轮组合行星传动的振动与噪声特性的影响。实验结果分析表明:组合方式对行星传动系统输入轴和输出轴支承轴承上的动载荷影响显著。塑料齿轮的引入显著地降低了支承轴承上的动载荷;采用sns组合或snn组合可显著降低传动系统支承轴承上的动载荷;各种组合传动系统的噪声强度均随转速的升高而增大,组合方式对降噪效果影响显著。

在对刮板输送机减速器设备的工作情况和要求分析的基础上,对刮板输送机减速器设备常见的故障形式进行了分析,根据分析结果和减速器设备工作的技术要求,设计了一种新型的刮板输送机行星架结构,并对该新型行星架结构的动态工作负载特性进行了计算,绘制了三维结构模型,并将其导入到ansys仿真分析软件中对其结构进行了仿真分析。分析结果表明:该新型减速器行星架结构完全满足设计和使用要求,能够大幅提高刮板输送机减速器的使用可靠性和使用寿命。

结合工程实例,介绍了matlab优化工具箱在环卫环卫机械优化设计中的应用。利用matlab优化工具箱求解优化问题,不用编写大量算法程序,提高了设计效率,算法可靠,非常实用。

matlab工具箱介绍.

随着经济建设的飞速发展,模块化参数化设计已经成为当今制造业产品的主要设计模式,成为企业快速占领市场和开发新产品的必备手段。以行星传动电动葫芦作为研究对象,以pro/e为设计平台,研究了行星传动电动葫芦基于模块化的参数化设计技术,研究了模块化参数化技术的基本原理及实现方法,在很大程度上改良了传统设计模式的弊端,缩短了设计周期,提高了设计质量和效率,适应了企业的快速发展。最后以行星传动电动葫芦的卷筒组为例,讨论了模块化参数化的实现方法,取得了较好的结果。

matlab有三十多个工具箱大致可分为两类：功能型工具箱和领域型工具箱. 功能型工具箱主要用来扩充matlab的符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与 硬件实时交互功能，能用于多种学科。而领域型工具箱是专业性很强的。如控制系统工具箱(controlsystem toolbox)、信号处理工具箱(signalprocessingtoolbox)、财政金融工具箱(financialtoolbox)等。 下面，将matlab工具箱内所包含的主要内容做简要介绍： 1)通讯工具箱(communicationtoolbox)。 令提供100多个函数和150多个simulink模块用于通讯系统的仿真和分析 ——信号编码 ——调制解调 ——滤波器和均衡器设计 ——通道模型 ——同步 可由结构图直接生成可应用的c语言源代码。 2)控

借助matlab优化工具箱对尚未具有标准图的四线铁路隧道断面设计进行优化。轨面以上隧道断面采用三心圆形式,选取轨面以上净空面积s为目标函数,以描述断面形状的参数r1,r2,φ1,φ2,a,b,c为设计变量,通过调用matlab优化工具箱中的功能函数fmincon搜索目标函数的最优值。

基于matlab优化理论,系统研究了蜗轮蜗杆减速装置的目标函数、设计变量和约束条件,建立其优化设计数学模型,利用matlab优化工具箱中的函数fmincon来解决单目标多变量约束非线性优化问题的思路和方法。

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