下面给大家分享冷床传动系统中传动轴的优化设计论文，本文共12篇，欢迎阅读!
篇1：冷床传动系统中传动轴的优化设计论文
冷床传动系统中传动轴的优化设计论文
摘要：在热轧钢管生产过程中，步进式冷床作为必不可少的设备之一，具有极其重要的作用。而传动系统中的传动轴作为步进式冷床的重要组成部分，是钢管完成步进动作的关键影响部件。本文以步进式冷床的结构及其工作原理为着手点，对步进式冷床传动系统合成运动进行了深入分析，并在此基础上提出了传动轴的优化设计建议，以期为步进式冷床传动系统的优化提供理论支持。
关键词：步进式冷床；传动系统；传动轴
冷床作为热轧钢管生产过程中的重要设备，步进式冷床因其运行平稳、钢管表面保存完好等特点，近年来在生产实践中逐步得到了推广使用，但作为新兴的冷床设备仍存在很大的改进空间。因此，本文笔者将结合自己的工作实践就步进式冷床传动系统中传动轴的优化设计问题进行探究，以供商榷。
1步进式冷床的结构及其工作原理
1.1步进式冷床的结构
动齿条、静齿条、偏心轮、传动轴、长轴、电机以及拖钢架、拨钢器是构成步进式冷床的主要组成部分（如图1所示）。其中，动齿条负责以步进式将钢管从静齿条上往后移，固定在支座上的静齿条承接轧件任务，偏心轮依靠电机并利用长轴带动传动轴实现转动，一般步进式冷床会将平衡摆配置到偏心轮传动轴上，以维持动齿条的平衡[1]。
1.2步进式冷床的工作原理
步进式冷床的工作原理为：在起始位置时，偏心轮处于低位，静齿条高于动齿条；当钢管滚入静齿条，动齿条向高位步进，偏心轮由电机带动同时向高位移动至最高点，之后往下运行至起始点平衡位置，完成一个周期，如此循环往复。
2步进式冷床传动系统合成运动分析
2.1步进式冷床传动系统中主轴偏心轮的合成运动分析
步进式冷床传动系统中主轴偏心轮在运作过程中，呈现出360°径向圆周轨迹，床面主传动偏心轮围绕固定点以一个偏心距为半径，呈现出顺时针圆周轨迹[2]。由步进式冷床传动系统中主轴偏心轮的合成运动分析可以看出，动齿条步进大致可以划分成两大阶段，首先在90°至270°这一过程中，动齿条全程参与托钢动作，并发挥主要的作用；其次在270°至90°这一过程中，动齿条完全不参与托钢动作，而是脱离轧件，为进行下一次托钢动作做准备，是两个步进循环周期间所应有的.辅助运动过程。
2.2步进式冷床传动系统中动齿条框架的合成运动分析
步进式冷床传动系统中动齿条框架是最为核心的部件之一，在位于它下底面的动齿横梁上装有单托辊及双托辊机构，通过主传动轴偏心轮的轮缘和它的踏面形成面面接触状态，并形成有效地滚动摩擦，并通过动齿纵、横梁高程设计使得托辊踏面的偏心量能够有效传递到床面动齿条支架上，进而促使动齿条同时完成步进循环运动，推动轧件的横向移动。动齿条框架的合成运动以邻近床面静齿的2齿根连线的中间部位作为圆心，以偏心距作为半径，做顺时针圆周运动。由步进式冷床传动系统中动齿条框架的合成运动分析可以看出，在实际的操作过程中，应当使尽量保持静齿条组和床面矫直板的标高处于相同的高程上，从而使轧件在由床面矫直板到床面静齿的步进过程中能够实现平稳过渡，有效减少摩擦、剐蹭等不良情形的出现。然而，从实际工作情形来看，动齿框架应当得到相对严格的控制，累积误差最好不要超过或小于10mm，尽可能地为动齿框架做步进举升动作创造有利条件。此外，在进行动齿齿形的设计过程中，应当使床面动齿条、床面静齿条以及矫直板的齿形保持一致，特别是在进行齿顶线标高设计时应当进行充分的运动分析，有效避免可能给步进举升运动造成不良影响的因素出现，从而使步进式冷床在生产活动中发挥最大功用。
3传动轴的优化设计建议
3.1采用悬挂式模块设计方案优化齐头辊道
步进式冷床传动系统中的床面齐头辊道主要功能则是将冷却后的钢管进行纵向并进，以便后期推动工作的顺利开展。但在具体的施工过程中，不断促进当前布置与装配更加科学化，其中需要消耗大部分的时间。因此，为了更好地推动当前工程项目的提升状况，不断要求相关工作人员进行统一安装，并在支架设计上进行合理化的设计。
3.2优化锯齿状床面短静齿条为平面结构
床面长静齿条和床面短静齿条是步进式冷床床面静齿条的两种主要结构，其主要作用则是通过对承载轧件以及对轧件进行冷却、矫正，在这个过程中，通过不断提升动静辅助轴，对其中各种收缩状况进行规划设计。根据传统的设计不走，无论是当前的固定方式，还是主体结构，推动整个设计的全面化。尽管这样对轧件的冷却、矫直有积极的影响，但在实际操作过程中需要安装精度颇高的床面静齿条，而如此频繁地接触过多的齿槽，一旦有床面装配精度不高或床面静齿变形等不良情形，就会导致轧件形成通条弯曲的情形，既对产品的外观质量产生极其严重的影响，又加大了对床面进行矫正的难度。因此，经反复试验论证后得出：优化锯齿状床面短静齿条为平面结构能够有效减少刚性支撑点，有效减轻因床面装配精度不高或床面静齿变形等因素对轧件平直度所形成的不利影响，促使轧件的冷却成型。
3.3优化锯齿状床面长静齿条为立体结构
为了进一步优化当前传轴效益，不仅需要对其接触到齿槽特征进行构建，还需要不断增强当前的发展进程。在这个操作过程中，还需要不断提升各种精确设计。在配置过程中，通过不断增强各种动态结构，最终影响到各种问题的解决，在这个过程中，不仅对整个产品的外观产生影响，还不能及时构建立体结构。因此，经反复试验论证后得出：优化锯齿状床面短静齿条为平面结构能够有效减少刚性支撑点，有效减轻因床面装配精度不高或床面静齿变形等因素对轧件平直度所形成的不利影响，促使轧件的冷却成型。
4结语
步进式冷床作为新一代冷床设备在生产活动中发挥着重要的作用，这就要求相关工作人员在工作实践中应当充分认识步进式冷床的结构及其工作原理，并分析掌握步进式冷床传动系统合成运动，从而从优化齐头辊道以及短静齿条等方面着手，对步进式冷床传动系统中传动轴进行更为科学合理的优化设计，使装备的整体质量得以全面提升，达到更好服务于生产活动的目的。
参考文献:
[1]李永峰.棒线步进式冷床的运动分析及局部优化设计[J].山东冶金,,38(03):47-49.
[2]陈碧楠,宋鵾,刘荣.步进式冷床优化设计[J].重庆工学院学报(自然科学版),,22(07):30-33+72.
篇2：链式冷床中仿真系统的运用论文
链式冷床中仿真系统的运用论文
1问题提出
某厂460无缝钢管生产线使用双链式冷床冷却钢管，如图1所示，但钢管在运输过程中循环出现偏心滚动脱离链爪的现象，由于链速较慢，脱离后的一段时间钢管将不再旋转，从而导致钢管冷却不均，直度也受到影响。经现场实测分析发现此现象是由于钢管自身壁厚不均及直度不匀导致钢管偏心引起的。针对这种情况，在这里综合两种链式冷床的特点提出一种新的冷床布置形式，通过倾斜布置双链式冷床来保证钢管始终靠在拨爪上，以保证钢管在间歇横移运动中始终能够旋转。但是针对不同的管径和偏心程度，冷床的合理倾斜角度较难确定。随着计算机仿真技术的发展，可以利用计算机建模模拟钢管在冷床上的运动过程，通过调整设计参数确定合理的倾斜。
2计算机建模及参数设定
为了对钢管运动状态进行分析，通过三维软件建立钢管、正向链和反向链的'简化模型，装配后如图2所示。钢管规格457×65mm，密度7850kg/m3。拨爪及支撑面与钢管的静摩擦因数μ=0．3，钢管与支撑轨道之间的滚动摩擦因数μ=0．5mm，钢管与支撑面的滑动摩擦因数μ=0．2［1］。正反链速均为0．03m/s。由于壁厚偏心及直度引起的综合偏心量为3mm。
3模拟结果
通过给正、反链设定不同的倾斜角度，依靠钢管对拨爪的受力变化，判断钢管是否始终压靠在拨爪上并随其共同运动。具体数据如下:当轨道倾角为0°时，组成一组槽形的前后拨爪受力－时间曲线如图3和图4所示。当轨道倾角为1．5°时，后拨爪受力－时间曲线如图5所示。
4结论
图3及图4是两个链节距前后拨爪上所受受力－时间曲线。由图可见此时钢管会出现脱离后链爪，并最终冲撞前链爪的情况。其中，两曲线受力共同为0的时间段即为钢管与反向链相对静止的状态，此时钢管容易出现局部冷却不均。图5为正、反链整体向上倾斜1．5°后后链爪上的受力－时间曲线，由图可见，压力呈周期性变化，但始终大于0，说明钢管始终压靠在后拨爪上，根据钢管在冷床上的工作原理［2］，钢管是可以在整个横移过程中实现持续旋转的，从而保证了钢管的均匀冷却和较好的直度。
5结束语
通过计算机建模，仿真了链式冷床的运动。针对钢管由于自身直度及壁厚不均引起的综合偏心对运动造成的影响进行的分析。结合两种链式冷床的特点提出了倾斜布置双链式冷床的方式，并通过更改模型参数，找出了合理的冷床倾斜角。
篇3：干式变压器优化设计论文
所谓的电力变压器，指的是通过将交流电源输入后，依据一定技术，将其数值变高或变低，在任何电能整合配送的场合，变压器显然都有着重大的应用。截止21世纪初，我国的发电量就已跃居世界第二位，而通过变压器产生的电量总数也早已经超过了200亿kVh。因此，随着世界人口的不断膨胀，随着人们生活水平提高，对用电量的不断增进，随着更高更为科技感的建筑的不断落成，我们更加需要一种性能优的变压器。这其中抗燃性的干式变压器是一个不错的选择。
1当前行业背景介绍
事实上，现阶段，在变压器行业内，国际市场上的竞争压力是异常惨烈的，众多国际厂商为了加大自己产品的市场占有率，都会加大投资来提高产品的质量，而这些投资涉及设计、性能、售后等众多方面的技术改革工作。因此，通过当前的计算机技术，达到优化变压器设计的课题是当前电工行业重点发展的方向，相当多的单位已经开始大刀阔斧的自行投资研究，也正是计算机飞速发展，才为我们对变压器设计的优化工作提供更加便利的软件和硬件环境。
篇4：干式变压器优化设计论文
2.1什么是干式变压器的设计
从理论上来看，其实干式变压器与传统变压器工作原理相同，其基本的结构也十分的类似，这是因为它们主体部件铁心采用的是相同的材料，事实上其实也就只有在绝缘材料、冷却介质材料的选择上，二者存在不同。因此我们可以看到，其实干式变压器与传统油浸式变压器在如何进行优化设计的方面区别不大，唯一重大的不同体现在实际性能上，这是因为在计算的时候需要使用不一样的方法。
2.2整体设计的原则
整体来看，有关干式变压器的设计体现出以下特性与原则，那就是：多变量、非线性以及多目标混合性等问题。在一个最优化的数学理论中，多变性规划问题虽然存有理论上的解法，但实际上它们大都要求存有着变量保持着连续，这样一来，其实这就变成了变压器优化问的一个最为苛刻的限制条件。也导致了这些方法不论如何也就仅仅只能寻求到局部的相对优化，始终不可能达到一种全局的最优化。
3优化设计要点概括
3.1关于铁心
首先来看，对于变压器设计而言，铁心柱直径这一系数是其最基本的参考，这是考虑到铁心的一旦确认数值之后，也就相应去确定了其绕组的内径的数值，以及确定了原、副绕组的匝数的数值，也就是说整个变压器的主体性能就已经被确认了（包含尺寸）。另一方面，它的数值还直接关系到变压器另一个重要的材料消耗数值——即铜铁比，这也是对于一个变压器优化而言至关重要的考量因素。事实上，如何选择一种合适的铁心直径，是有法可依的，大多数情形我们都可以按照书中所述的方法：如按照容量、短路阻抗、损耗值等。再者，考虑到普通变压器的铁心是以薄硅钢片迭成的多级圆内矩形截面，所以如果这个截面的级数越来越多的失手，那么事实上它的就会越来越接近圆面积，我们基本会把多级矩形的几何截面积与圆面积之比视作这个铁心的一个空间填充系数，而这个系数才是我们在设计铁心时要优先认真考量的。
3.2关于电压比较核
其次，根据干式变压器需要并联运行的情形，我们必须对并联运行的仪器之间的电压比较核做出非常严格的要求。正是出于这样的考量，我们在设计时就必须对计算出的高低压绕组匝数进行严格的核定，以确定电压比较核是否超标。在设计者，为了防止出现制造或者试验存有偏差而发生的危险，我们在设计整体的计算时，要将预设的电压比容许偏差数值缩小至一半，以保证一定的空间。
3.3关于绝缘材料
再次，对于某些种类的干式变压器如F级干式变压器来说，因其平均的温升相比普通型号的或高出两成左右，因此在设计这种款型的时候，可以将电流的密度设定较高数值，以达到缩小变压器的基本尺寸的目的。当然，它也可以适用在温升较高的情形，但是现在伴随着NOMEX纸的广泛应用，事实上对于干式变压器的绝缘技术来说，我们已经取得了相当的进步。
3.4关于玻璃丝带
最后，大体介绍以下玻璃丝带，由于这种材质的工艺上的先进，使其拥有着卓越的化学、机械、以及物理性能。现阶段已经非常广泛地适用于各类电气设备之中了。同理将其应用到干式变压器之中后，可以达到使电场分布更为均匀的预期效果，这样就可以缩小我们需要的`绝缘尺寸大小，就避免了一直以来电场的过分集中的缺点，最终大大提高了变压器运行的可靠性。
4软件方面的优化
必须看到的是，这五年来有关干式变压器的优化设计，已经得到了一定的重视，与之相配套的软件开发同时也得到了很大程度的发展。事实上，虽然事实上现阶段的众多变压器优化软件已经面世，可问题在于它们的基本推广并不到位，直接导致相当多产品无法发挥出其应有的功能。经过调查研究显示，设计软件在我国变压器设计应用方面的数量绝对不容乐观，截至，连变压器生产企业通过设计软件来进行操作的企业数量还不到一半，在这些并没有采用的企业之中，部分企业表示听说过这类设计软件，但并不是很清楚自己到底应不应该使用，部分企业甚至都不知道原来变压器设计还可以通过这样的软件来完成操作。不得不承认，在我国，传统老化的设计方法还在变压器设计领域占据着主导的地位，这其中能够折射出我国这一领域的整体水平问题。据此，我们必须对变压器的相关的软件系统进行充分的认识。
结语
综上所述，出于对干式变压器优良品质的综合考量，在当前干式变压器拥有这光明市场前景的情况下，我们必须提高国内产品的国际生存能力，但是我们也要认识到，目前我国绝大大工厂的设计水平依然停留较低级的水平之中，这是我们亟需解决的问题。
篇5：水利工程优化设计探讨论文
水利工程优化设计探讨论文
1.水利水电工程规划设计包含的问题
令设计效率与项目设计质量产生了不良矛盾。通常会将时间的考量放在首要位置。另外水利水电工程规划设计阶段中，还包含评估审核力度有限，管控流于形式，评审职能权责划分不清晰，监督管理工作人员整体素质水平有限，无法做好设计图纸的全面校验考核的不良问题。对于设计的细节层面，通常欠缺明确的地质水分数据分析，设计参数的比选存在不合理性。令应用材料总量的分析与计算较为粗糙，分析管理没有全面严格，对水利水电工程设计图纸的整体质量水平形成了不良影响。水利水电工程施工建设规模较大，且需要高难度的施工技术，往往持续较长工期，为此更加要求做好安全性管理。因此，应持续的进行方案优化，科学设计，方能符合安全以及经济性标准。当前，水利水电工程进行设计阶段中，通常没有对设计方案合理可行性进行全面分析，不注重进行充分的对比研究，而是令其符合一般标准便可，并没有实现最优化、最科学的设计，进而令后续的工程优质建设与经济性运行留下了较多隐患。
水利水电工程设计方同业主方更像是鱼与水的相互关系，业主方更为关注如何做好成本效益管控，设计方则无法对业主的该项目标要求给予充分的理解。一旦同业主方产生意见分歧之时，通常利用相关规范以及条款应付业主，令两方关系日益复杂。设计方同施工方的相互关系更为复杂，设计方应做好施工各个环节的统筹控制与监督核查。当前设计方同施工单位恰恰欠缺良好的沟通以及精诚合作，令施工阶段中产生了本可预防却由于设计错误、沟通不畅而导致问题的产生。进行概算编制过程中，应对水利水电工程的总体建设规模、经费投入比例以及员工待遇标准、材料价格等进行详细的说明。当前某些水利水电工程则呈现出概算编制内容较为简单，令工程审核与落实无法良好开展的问题。同时设计员工没能对水利水电工程的总量以及单价进行科学的分析计算。尤其在土石方总量、钢筋以及模板用量的清单设计欠缺精准性，无法对材料的价格实施贴近市场的良好调节，进而令施工方投标管理、项目结算以及竣工审核面临着更多的麻烦。
2.水利水电工程优化设计策略
2.1全面把关，强化质量管控，提升人员综合素质为提升水利水电工程整体设计质量，应全面把关，重视质量、效益以及工作效率的良好平衡。应创建完善健全的工程质量监督管理系统，防患于未然，创建安全可靠的建设环境，通过进度管控与信誉提升实现全面发展。设计阶段中应全面履行三级校审管理体制，各级工作人员应细致认真的履行自身权责范畴工作，提升设计方案水平，赢得业主的'广泛认可。优质的设计策略，仰仗于设计人员具备良好的业务素质以及科学的工作态度。为此应做好相关工作人员的终身教育培训，提升工程设计整体水平。激发设计人员创新工作理念，按时做好考核管理。同时成果应同绩效管理全面集成，并可多方位的吸引高精专人才共同参与。对于高技术含量性工作、结构体系相对复杂的工作任务应强加管控，进而推动整体工作队伍设计质量的优化提升。另外，应通过良好的宣传教育，令设计员工端正实践态度，积极依据规章管理体制进行科学有效的设计。预防不加改进的一味照搬照抄、全面挪用。应树立最优化的设计理念进行图纸的分析与研究。
2.2强化设计前期相关数据资料汇总管理，实施勘察设计有效招投标管理为确保设计方案科学合理、贴近实际，应在前期阶段，做好相关数据资料的汇总管理，设计方应主动引入现代化、先进性科学技术、优质性能的勘察探测设施、施工机械设备，并配置综合素质全面的专业技术员工。应由工程项目现实状况入手，做好前期的设计规划与分析研究。应全面的搜集整理丰富地质水文数据、自然资源资料，完善环保管理。同时应做好结构分析计算，通过科学的比选分析择优制定，确保水工建筑工程、水利设施机械、电气设备实现完善合理的配套，令各类工程由防洪等级、安全级别上、抗震强度上，以及完成建设的运行管控中，均能符合规范设计标准，发挥优质的工程效益。为提升设计水平，应积极履行勘察设计的招投标管理，通过优选设计机构履行招投标管理制度。目标在于通过竞争管理制度，有效的预防专业垄断，并可借助招投标管理选择资质最为优秀、信誉良好的设计方实施工程设计，预防设计机构独大问题。再者，可令设计方形成危机意识，并激励员工产生主动积极性，精心的做好方案的优化设计。
一旦完成设计方案，则应利用专家会审做好评估与审核。对没有满足要求，设计质量水平不高的设计方案应予以打回处理，进而提升质量管控综合效益。另外，应履行必要的绩效管理考核，待完成相关设计任务后，可依据质量以及进度产值进行工作量的评估核算，并将其换算为整体工作绩效。进而在提升工作人员整体积极性的基础上，形成良好的制度约束管理效果。
3.结语
总之，针对水电水利工程通常建设规模庞大，且建设环境较为复杂的状况，一般会遇到一些疑难问题，并对其工程质量造成不良影响。为有效预防避免，应给予充分的重视，秉承优化设计理念，做好全面分析研究，进而采取科学措施，创建出合理优质的工程设计方案，确保顺利完工，创设显着的经济效益与社会效益。
篇6：建筑结构优化设计论文
在进行结构设计的优化过程中会存在很多的问题，对于一些低层建筑物，建筑结构设计原理基本上都是一致的。但是由于土地资源的有限性，空间的局限性，目前高层建筑不断地发展，对于高层建筑来说，建筑结构设计就要增加新的控制因素，较高的承载需要结构上的绝对稳定，这就给建筑结构的设计增加了一定的困难，越高层建筑承载力需要越大，在安全稳固方面就越困难，这些问题都会对建筑结构设计的优化造成很大的压力。另外对于建筑结构设计的技术要求来说，要想优化技术水平，就要了解建筑结构设计的要求跟使用功能，这就需要在考虑众多细节问题的同时也要把握经济的适用性，优化技术是要从建筑整体跟组成构件出发，对于建筑中的各个结构部分都要做到优化解决，用有限的资金做出最优的方案，实现经济与质量的有效结合。
篇7：建筑结构优化设计论文
建筑结构设计的优化是通过整体建筑的要求决定的，首先要了解整体建筑的设计理念，这样才能够进一步的确定建筑的整体结构，才能开展建筑设计的优化工作，确保在有限的空间及资金条件下，优化建筑水平，建筑结构设计也有着自身的特点，要考虑建筑结构的整体性，把握好建筑的一般结构类型，了解建筑结构的特点，这样才能够在进行建筑结构设计的时候充分考虑到各种条件方面的优化，还要根据建筑的整体结构，还有建筑结构的特点来设计合适的结构类型，确定具体的结构配置，以及所需资源的构件，对各种建筑结构进行设计优化时，还要考虑整体建筑的布局类型，实现科学技术与建筑艺术性设计的结合，通过对建筑结构的进行优化来找出最好的建设方案进行建筑设计。
篇8：建筑结构优化设计论文
我国各个城市都有自己的图书馆，纵览现代图书馆的设计，可谓千姿百态，不拘一格。有的利用老旧的图书馆加以施工，给人一种复古的'感受，而有的图书馆设计采取新颖的设计理念设计，带给了人们现代的感觉。总的来说图书馆内部不但要讲求通达、方便、舒适，而且其外部造型更要具集典雅庄重、美观于一体，既要坚持馆舍总体布局科学、适用的原则，在功能上满足人们的需求，又要给人以建筑艺术美的享受。具体来说现代图书馆设计应具备以下几个功能特点：
（1）内部设施要有灵活性。
（2）合理的建筑布局。
（3）方便读者的使用。
（4）馆舍可扩展性。
（5）内部设施的使用性。
（6）室内布置的统一性。
（7）舒适的阅读环境。
（8）确保文献的保存。为某图书馆建筑几乎采用了完全的特制玻璃外围设计，这样不但能为内部环境的透明度和光照条件加强，而且可以减轻热量的吸收，眩光等影响；内部设计采用多层组合的方式进行功能上的分层布局模式。而且它是围绕中央大厅的设计形式，结合了中国古建筑中具有庭院的设计风格。该图书馆建筑面积超过540，000平方英尺，在满足收藏图书的同时，布局了多个现代化的电子阅读室，音乐厅，画廊室，以及会议设施，大大在单一的图书馆基础上扩展了该建筑的实用性。其外形设计不但表达对自由和知识的重要性，更加发展了现代建筑的结构设计理念，无论是从内部设计还是外观的结构设计都有了巨大的进步，符合建筑结构优化的设计。
7结束语
建筑结构设计优化不仅能够节约资源降低工程报价，还能够在一定程度上控制工程的投资激烈化，达到更高的建筑质量水平，实现建筑功能的各种功能，并且能够结合现在人们的需求理念在建筑物的艺术风格上满足人们对高质量生活水平的追求。
篇9：建筑结构优化设计论文
社会的发展促使人们的生活水平得到了很大的提高，注重物质生活水平的追求也不断提高，这就形成了对建筑水平多样化的要求，要想在节约建筑成本与建造高质量工程中有效统一，就需要一定的建筑结构优化设计，建筑结构优化设计不仅能够在资源上节约成本的支出，还能够实现在资源的有限条件下使建筑的质量功能水平最优化，能够提高空间的利用率，发挥资源的最大功效，建筑的高质量包括建筑的环境以及使用功能，结构设计优化符合一定的经济发展原理，对资金，土地资源空间，建筑质量与水平都能做到合理的优化，建筑结构优化对于建筑行业的发展以及未来的经济可持续发展都有着很重要的作用。
篇10：建筑结构优化设计论文
首要要对建筑结构设计的重新认知，要提高建筑结构设计的优化技术，在进行建筑结构设计时提高对建筑质量的要求并且结合建筑的美观等问题。具体的表现在：设计师在设计建筑结构方案时，要结合建筑参数，对工程的目标进行一个预测规划，这样可以实现建筑工程中的资源经济控制，有利于建筑结构设计的优化设计工作，更好的实现工程建筑的目标；建筑结构设计要根据建筑的设计来确定最终的方案，根据固有的建筑面积最大限度的设计出结构的合理限度性以及空间的利用率，减少工程造价成本；而且由于建筑本身承担的功能作用就是安全稳定持久耐用，以及美观性，所以在进行建筑结构设计时要考虑多方面的影响，包括建筑的整体功能，建筑的安全稳定，还有各种可以完善建筑的设计施工，在设计时综合对这些条件进行考虑设计，实现建筑结构设计优化的目的。
5建筑结构设计优化的应用方法分析
建筑结构设计优化是为了解决在建筑结构设计中经常出现的一系列问题，所以建筑结构设计在应用时要注重对结构设计技术优化的分析，建筑结构设计不是单一方案，是根据具体的建筑情况规划的多方案的结构方案，对于同一个建筑方案有着不同的建筑结构方法，这就使得在选择的过程中，不断地对比研究，重在完成高质量的同时减少资源的利用以及资金的节俭，最大限度的降低工程的造价，这就要求设计师在进行设计时，要具有较高的建筑结构设计经验和设计优化水平，科学合理地优化设计方案。同时在进行建筑结构设计时，也要注意结构应用技术优化的作用，在对设计师的培训选择中，注重对经验的要求，培养设计师的创造性，这样才能更好的进行设计的优化工作，实现建筑结构设计优化的技术与应用完美的结合。
篇11：减速器优化设计论文
减速器优化设计论文
1.总体方案设计优化
结构优化的概念较早就已经提出。结构优化设计的任务在于对结构方式和外形尺寸等因素做参考进行优化设计。计算工作量较大，在计算机完全替代人工计算后，使这种方法的应用逐步变得广泛。我们把系统的设计限制来作为优化设计的束条件，将设计变量以及性能变量的一组不等式表示了出来，将可以反映设计要求的数值作为目标的函数，运用数学的方法和手段得到了满足全部条件且使目标函数为最佳的设计变量。这既是总体的设计优化方案思路也是该设计的精髓。
针对不同的设计问题，其最优设计程序通常是基本相同的，首先应当了解结构的技术以及使用的要求，完成基本布局。此后再用一组设计变量来表述结构的尺寸以及物理性能等变量，此后可以写出关于设计变量的荷载函数。并能够建立起结构分析的方法，最终形成设计变量的一种约束方程，也可以说对设计变量值进行限制。在完成最优化方案之前，应当用公式来给出一个判别指标，也就是目标函数作为设计变量的函数。使之最小的一组设计变量也将成为为最优方案。
2.减速器齿轮箱体的优化设计
本论文的优化目的在于在齿轮箱结构满足强度和刚度的基础上，进行减轻重量，并完成合理均匀分布应力的优化工作。我们提出的优化具体设计为：
第一步，针对结构确定设计方案，并通过CAD软件进行建模。
第二步，通过CAD软件和有限元分析软件的连接传递到有限元分析软件中，并获得相关的应力以及位移等参数。
第三步，据实际情况进一步确定优化目的，对设计进行计算结果分析和比较，明确能够修改的结构参数。
第四步，通过修改参数，重新进行分析，并通过这种方法获得结构参数以及相应的响应值。并完成最佳参数的选取，同时得到更加科学合理的结构和尺寸。
我们做出的优化主要是针对箱体的质量的。即在外载荷不变而且不改变结构布局的前提下，对齿轮箱进行优化。将重量当作优化的目标函数，采取结构优化设计技术能够在确保质量的情况下，有效节约成本，提高质量。实现安全性、可靠性、节约型等多个层面的兼顾。因为结构布局和材料是固定不变的，所以箱体结构也是不发生变化的，仅仅是把箱体的具体部位厚度作为设计变量，用箱体工作结构的最大位移作为状态变量，把结构的质量当作目标函数。也可以说是在原设计的基础上，不对其做大的调整和改变，仅仅是对结构最大允许最大范围进行调整，达到箱体最轻的优化设计效果。引入边界条件的方法，考虑边界条件。在边界条件发生改变时，场变量函数并不需要改变，这对于通用程序有大的简化。
3.减速器优化设计的数学模型
3.1目标函数
目标函数为A=min{f(x)} =min{f(x1, x2,…, xn)}其中： A为减速器总的中心距离，也就是各中心距的综合；x为设计变量(包含中心距和螺旋角以及齿数、模数等等)； n为变量的数目。
3.2约束条件
约束条件是用来判别目标函数当中变量的取值可行与否的规定，所以减速器优化设计中提出的任何一个方案都必须满足所有的`约束条件的变量所构成。在给出优化设计的约束条件的情况下，需要从各个方面进行周密的考虑。比如设计变量本身的取值要求；齿轮和零件的紧密程度等等。一般来说要充分考虑到以下几个约束条件:
一是离散性约束。其中包括齿数，也就是每个齿轮的齿数需要是整数；模数：要求齿轮模数必须符合模数系列(GB1357-78)的要求；中心距：要以10mm为单位。
二是上下界约束。螺旋角：对于直齿轮应当为零，斜齿轮取8°~15°；总变位系数：因为总变位系数能够影响齿轮承载能力，通常取0~0. 8。
三是强度约束。一般是指齿轮的齿面接触强度和轮齿的弯曲强度，依据GB3480-83标准进行。强度是否达标，需要根据实际安全系数进行实践检验。
四是根切约束。为规避根切现象，规定出最小的齿数，其中直齿轮是17，斜齿轮是14到16之间。
五是干涉约束。需要中心距和齿顶圆以及轴径满足没有干涉的关系。针对三级传动的减速器，干涉约束可以看作两个约束；第二级中心距需要比第一级大齿轮齿顶圆半径和三级小齿轮顶圆半径的总和；第三级中心距需要大于第二级大齿轮顶圆半径和第四轴半径的综合。二级齿轮传动以此类推。在完成优化设计后，能够可以获得响应，并直观地显示出参数的变化对函数的影响
4.结语
优化设计是在机械设计的发展和延伸，需要以传统设计为基础，考虑了传统设计所涉及的各个关键因素。目前，在实际应用当中已经发挥了很好的技术和经济成效，有效地减少了用材和成本，提升了设计质量以及效率，对于发挥减速器最佳性能足有重要的作用。
篇12：打捆机优化设计论文
打捆机优化设计论文
1摩根高速线材打捆机现状及存在的问题
（1）铰制器用铰直轮材料抗磨强度低，造成打捆线表面质量及直线度差，打捆线因回抽而无法完成打捆。
（2）四台线道小车通过中心板连接在一起，通过液压缸的带动来完成打捆线的穿线工作，由于长时间的运行，1#打捆机4#线道由于重力作用小车容易发生下沉变形，线道小车底部滑道与支撑辊之间脱离，支撑辊无法起到支撑作用，从而造成液压缸活塞杆在前移的过程中由直线运动变为抛物线运动，活塞杆前端下沉疲劳折断产生故障时间。并且由于线道小车下沉，造成打捆头与线道小车穿线困难，造成打捆机顶线或送线不到位。
（3）线道内打捆线的传送运行靠深沟球轴承支撑传动，因此线道内球轴承用量较多，每台线道小车用量约400盘，摩根打捆机所用轴承型号为6301，由于轴承直径小，承载能力差，并且由于打捆线在穿线过程中的冲击作用，轴承损坏频繁，并且由于数量多并且轴承在线道内部，当轴承损坏时很难进行更换，造成打捆线回抽，影响车间的生产。
（4）各线道处常开翻板导槽用橡胶弹簧使用寿命短，当弹簧失效或弹簧座开焊的时候造成翻板关闭不严，打捆线回抽，更换橡胶弹簧或弹簧支座需要拆卸导槽用时较多。
2解决方案的确定
摩根公司经过几年的研究并且结合用户在使用过程中提出的不足，对现在生产的打捆机进行了部分的改造，如升降台的升降采用了曲柄连杆结构，由液压缸来带动升降曲柄的运行从而带动升降台的运行；弧形导卫与双线导槽设计成一体结构，并且将扭簧采用圆柱螺旋压缩弹簧代替。但若对摩根公司早期线材打捆机进行升级改造，升级费用较高，仅单台升级备件费用就高达48万，并且即使升级改造后因新旧线道的兼容性差，使用故障率较高。这就需要有针对性的优化设计来消除设计缺陷形成的隐患，确保打捆机的稳定生产。经对打捆机的认真研究以及对打捆机各类故障的分析，形成了以下优化设计思路。
2.1升降台系统
（1）将法兰轴承座体材质由铸铁改为铸钢，增加座体的抗冲击性能。
（2）将底座球面轴承改为滑动轴承。
（3）在升降台升降液压缸的两侧增加支撑导向机构。
2.2线道系统
（1）更改铰直轮的材质及公差尺寸，延长铰直轮的使用寿命。
（2）更改线道小车支撑辊结构，增加受力面积，确保线道小车的稳定运行。
（3）将轴承6301进行优化改造加工成厚壁轴承，保持轴承外径尺寸不变，去除法兰缘衬套，将轴承内径尺寸做成与法兰缘衬套内径尺寸相同。
（4）更改橡胶弹簧橡胶材质，由普通橡胶改为进口硅胶，增加弹簧的弹性及使用寿命。将弹簧支座由焊接结构改为一体结构，采用线切割加工。
3具体实施措施
3.1升降台系统
（1）针对于升降台内臂、外臂连接法兰轴承经常受冲击损坏的问题，将法兰轴承座体的材质由铸铁改为铸钢，增加轴承座体的抗冲击性。
（2）针对于升降臂与底座连接的球面轴承经常损坏的现象，将球面轴承结构改为滑动轴承结构，滑动轴承材质选用铸铜、外形尺寸为准45×准57×49；轴承座根据滑动轴承的外形尺寸以及原球面轴承的安装尺寸重新设计。
（3）支撑导向机构。支撑导向机构结构图如图1所示。支撑轴通过M64螺纹与升降台拖枕连接在一起，支撑座与升降台底座通过螺栓把合，导向套对支撑轴起到支撑导向作用，通过支撑轴的支撑导向作用来减少升降台的晃动，保证车间的稳定运行。此结构对升降台稳定运行起到关键作用的是支撑导向套，此支撑导向套采用橡胶材质，导向套中间部位打斜口以便于安装。
3.2线道系统
（1）改变铰制器铰制轮的.材质，由45#钢改为42Cr-Mo，并且对铰制轮表面采用高能离子注入技术进行表面硬化，提高铰制轮的综合力学性能及耐磨性，同时将铰制轮的外形尺寸由准（69.90～70）mm改为准（70～70.05）mm，通过偏心轴来调整铰制轮与打捆线的相对位置，提高打捆线的表面质量。
（2）1#、4#线道小车在重力的作用下容易发生变形，并且线道小车导向面磨损变形以后，小车支撑辊与小车导向面接触面积变小，支撑辊失去支撑作用造成定位锥头与打捆头定位不好，无法完成打捆线穿线动作。针对此情况对支撑辊进行优化设计，将辊面加长由原来的30mm增加到60mm，内部结构改为双滚针结构，增加了支撑辊的灵活性及抗载荷能力，支撑辊与小车接触良好。
（3）将线道用6301轴承进行优化改造加工成厚壁轴承，保持轴承外径尺寸不变，去除法兰缘衬套，将轴承内径尺寸做成与法兰缘衬套内径尺寸相同，提高轴承的抗冲击性。
（4）橡胶弹簧内部弹性元件材质由普通橡胶改为进口硅橡胶，弹性元件的弹性增加。橡胶弹簧支座由原来的焊接结构改为一体结构，并且使用线切割进行加工，避免了弹簧支座开焊现象的发生。
4结束语
摩根高速线材打捆机优化设计改造以后运行状态明显改善，摩根公司原来的设计缺陷都在一定程度上得到了改善或弥补，特别是升降台系统增加的支撑导向机构，稳定了升降台的运行，达到了优化设计的目的。
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