螺旋轴式移箱机构多学科协同优化与试验

摘要

为了提高螺旋轴式移箱机构整体性能,开展了螺旋轴式移箱机构多学科协同优化研究,分析了螺旋轴式移箱机构运动学、动力学和结构力学等学科性能,确立了多学科设计优化策略,并采用灵敏度分析方法,筛选出各学科设计变量.以螺旋轴一阶模态、机构接触力和质量为目标函数,构建了螺旋轴式移箱机构多学科协同优化模型.基于iSIGHT软件,搭建了移箱机构多学科设计协同优化集成平台,采用序列二次规划法进行了优化,并对结果进行了验证.结果表明,螺旋轴一阶模态由236.428 Hz提高到261.773 Hz,增加了10.72％;移箱机构工作时的最大接触力由479.832 N减小至402.528 N,降低了16.11％,减少了应力磨损;机构的质量由2126.17 g减小至1773.57 g,降低了16.58％,在降低质量的同时,提高了机构运行的平稳性和精准性,有效提高了移箱机构的综合性能.