Лабораторная работа. ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

(ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»)

Факультет Машиностроительные технологии и оборудование (мто)
Кафедра Системы пластического деформирования (СПД)

Смирнов А.М.

Методические указания к лабораторным работам

По дисцмплине МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ

Направление подготовки Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производства (151900

Программы: «Технология машиностроения» (151900.68-01)

«Системы гидравлических и пневматических приводов» (151900.68-02)

«Технология размерной формообразующей обработки» (151900.68-03)

«Теория и технология пластического деформирования» (151900.68-04)

«Металлорежущие станки» (151900.68-06)

«Инструментальное обеспечение машиностроительных производств» (151900.68-10)

«Конструирование и надежность оборудования для пластического деформирования» (151900.68-15)

«Системы автоматизированной поддержки инженерных решений» (151900.68-18)

Москва 2012

Лабораторная работа. ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ

Цель работы: определение оптимальных размеров подшипника скольжения в зависимости от интенсивности изнашивания и прогиба вала.

1. Для решения задачи оптимизации проектирования узла подшипника высоконагруженных конструкций в качестве целевой функции примем сумму интенсивности изнашивания цапфы Δ и прогиб вала y.

Интенсивность износа Δ:

ng w:val="EN-US"/></w:rPr><m:t>F</m:t></m:r></m:e><m:sub><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>тр</m:t></m:r></m:sub></m:sSub></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRPr="00B821C6"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">

- износ цапфы на единицу мощности, затрачиваемой на трение;

– угловая скорость вращения вала;

- коэффициент трения;

- радиус трения;

- радиальная сила, действующая в подшипнике.

Интенсивность износа на единицу мощности определяется материалом, поэтому принимаем const. - const, т.к. обусловлена расчетной схемой. и – примем const.

Прогиб вала y:

- модуль упругости.

В результате целевая функция:

На оптимизируемые параметры конструкции наложим ограничения, что среднее давление на подшипник не должно превышать среднее допустимое:

Степень трудности задачи:

m – общее число слагаемых;

n – число оптимизируемых параметров.

Двойственная функция:

Уравнение для нахождения двойственных переменных:

Далее определяем оптимизационные параметры:

откуда

откуда

Подробный расчет проводится в среде MS Excel.

Для решения задачи подготавливаются исходные данные в виде, приведенном ниже

Оптимизацию проводят при следующих условиях:

Поиск по сайту: