軸系結構設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-17
軸系結構設計的視頻教程
Mesys軸與軸承、軸系的計算與設計優化系統
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ADAMS運動學仿真及結構優化設計第四講——結構優化設計
1.模型參數化 1）定義設計變量 2）模型參數化 2.優化設計流程 1）優化設計的一般流程 2）目標函數定義 3）約束函數定義 4）優化設計、設計研究和實驗設計的區別 3.六連桿沖壓機構的優化設計 4.發動機解耦率優化設計
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新能源汽車電池/儲能熱管理結構設計進階到高階-十大專題50個技術點掌握熱結構建模核心能力
第五章，尺寸鏈應用，尺寸鏈是機械設計中很重要的使用工具，我們熱結構設計也會用的到，課程從尺寸鏈介紹和尺寸鏈在熱結構設計中多種應用來向大家講解，合理的使用尺寸鏈這個工具，能大大的減少設計偏差以及試制風險，尺寸鏈設計不當容易導致熱性能無法發揮出該有的功能，甚至導致嚴重的安全事故，掌握尺寸鏈在熱結構設計中的應用還是非要有必要的。
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軸系結構設計的實例教程
精密跟蹤轉臺是高精度飛秒激光跟蹤儀的關鍵單元，其精度直接影響激光跟蹤測量系統的總體精度，而跟蹤轉臺的精度主要由軸系精度決定，因此跟蹤轉臺的軸系結構設計以及對其軸系進行性能分析非常重要。文中首先對精密跟蹤轉臺進行結構設計與建模，利用SAMCEF of Rotor軟件對二維轉臺2個軸系進行了仿真分析。根據激光跟蹤儀性能要求與仿真結果對軸系結構進行分析與優化。最后通過搭建的二維轉臺驗證了所設計軸系的可行性，能夠滿足激光跟蹤儀跟蹤轉臺高精度、高靈敏度和低跳動的要求。
詳細見附件
激光跟蹤儀精密跟蹤轉臺軸系優化設計.pdf
展開 2、軸系位置的調整
在初始安裝或工作一段時間后，軸系的位置和預定位置可能會出現一些偏差，為使軸上零件具有準確的工作位置，必須對軸系位置進行調整。
圖示錐齒輪軸系的兩軸承均安裝在套杯3中，增減1處墊片可使套杯相對箱體移動，從而調整軸向位置；（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業信息）
增減2處墊片則可用來調整軸承游隙。
六、軸系結構的工藝性
1、軸的結構工藝性
保證工作條件下，滿足下列要求：
1）形狀簡單、減少階梯數；
2）同軸的過渡圓角保持一致；
3）同軸多單鍵，鍵寬相同、并在同一母線上。
2、軸系結構的裝配工藝性
為了便于裝配，軸端應加工出倒角（一般為45o），以免裝配時把軸上零件的孔壁擦傷
七、提高軸的疲勞強度和軸系剛度的措施
減少應力集中和提高軸的質量是提高軸的疲勞強度的主要措施。常見方法有：
避免軸截面尺寸發生急劇變化
直徑突變處應平滑過渡、制圓角
提高表面質量的方法：
1）降低表面粗造度
2）表面強化處理
a）碾壓
b）噴丸
c）滲碳淬火
d）滲氮
e）高頻感應加熱淬火、
軸系的剛度主要取決于軸的剛度和支承剛度。
提高軸的剛度：合理設計各軸段截面尺寸、采用空心軸。
提高軸的支承剛度：選用剛性較大的軸承、支承出的箱座采用加強肋、合理布置軸承。
八、軸的結構設計案例找錯
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展開 近年來，為了提高軸系振動的計算精度、準確度和計算效率，已有學者針對軸系3 種振型的耦合振動特性開展了研究工作。
為了減小軸系振動對軸系及船舶運行安全性和穩定性的影響，現有的軸系振動控制方法主要包括：1）減小不平衡激勵源，例如，優化螺旋槳結構、改變槳葉數量、減小加工誤差等；2）調整軸系的整體共振頻率，以避免軸系常用轉速接近軸系共振轉速；3）安裝減振器、隔振器、吸振器等振動控制設備。在上述幾種方法的指導下，研究學者針對軸系振動控制問題開展了大量的理論分析、數值仿真和工程試驗研究，完善了軸系振動求解理論。
馬磊［49］、孟浩［50］、張贛波［51］基于船舶推進軸系的縱向振動特性，分析了動力吸振器對軸系振動的影響；基于聲子晶體理論和主動控制理論，研究了船舶主推進軸系的縱振控制方法。張斌［52］和丁旭杰［53］分析了非線性隔振器和混合式隔振器的設計方法與應用現狀，設計了相應的原理性隔振器件并進行了試驗驗證。李燎原等［54-57］針對槳—軸—艇體耦合振動引起的水下結構噪聲問題，研究了螺旋槳激勵對槳—軸—艇體耦合振動的影響、水下結構的輻射噪聲特性以及橫搖條件下的隔振和聲輻射控制措施，可為軸系和艦艇總體設計提供理論參考。
以上這些研究成果對提高軸系設計質量有著積極的推進作用，是軸系多學科優化設計的雛形。
展開 摘要
運用有限元的分析手段，對大型機組軸系進行分析。從建模到常規的扭振頻率、振型和Campbell圖的計算，到電機短路狀態和電機啟動狀態下的瞬態分析，并對結果進行了應力分析，從而完成了一套完整的軸系分析，為機組安全運行提供了保證。
0. 引言
機組總成設計不同于常規的選型設計，它除了一些常規的設計工作，如各單機及輔機的選型設計和工程設計外，其中一項十分重要的工作就是保證整個機組軸系的匹配性，即軸系計算，而且要在任何嚴重的機電擾動的情況下，均能保證整個軸系運行的安全性。
1970年12月，美國Mohave電站一號機組在發電機與勵磁機連接處發生了軸的破壞事故，雖經修復，仍于1971年再次損壞。由此引起了人們對輸電系統的次同步共振問題的廣泛重視，并開始研究軸系、電機、電網之間的相互作用。而在石化系統中，隨著機組大型化，共振問題也得到了廣泛的重視，如API(美國石油協會)標準中規定的，由電動機驅動（包括汽輪機驅動）的機組和設有齒輪箱的機組，應對軸系進行扭振分析。
通常的扭振分析還停留在軸系匹配上，可以得到扭轉臨界轉速的數值、振型及用于判斷的坎貝爾(Campbell)圖，并要求整個軸系的扭轉臨界轉速，應高于或低于規定的操作轉速范圍內可能產生的激振頻率的10％，最好使扭轉臨界轉速大于操作轉速的兩倍。
展開 圖1.菲涅爾透鏡結構形式
菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構，用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件，他等效于一個球面透鏡，如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統，特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡，工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。只要在數據表格中的“表面面型”欄內選擇“菲涅爾面”，接著界面會出現菲涅爾面型設計窗體如圖3。在此窗體表格內首先 利用其中“下插入”或“刪除”工具按鈕確定菲涅爾面的環形圈數，再給出菲涅爾面的表面等效焦距值，進一步按“確定”按鈕即可自動算出該菲涅爾面的各環錐面傾斜角度值。
圖2.菲涅爾透鏡設計菜單
圖3.菲涅爾表面設計窗體
菲涅爾面的基底一般是平面，有時為了某種特殊用途也可以是球面，但這時的球面半徑僅僅只作為菲尼爾面的基底，沒有像球面透鏡那樣具有光焦度的貢獻。決定該面光焦度的是菲涅爾面的等值焦距而不是該面基底半徑。帶有球面基底的菲尼爾面的設計方法與以上相同。
由圖3可以看出，OCAD 在對菲涅爾透鏡自動設計時可以嚴格把各環帶中點的光線匯聚于一點，但對于整個環帶菲涅爾透鏡而言，其橫向像差取決于環帶寬度，因為就每個環帶而言只是個平面光錐，只使光線轉折不能會聚也不能消色差。菲涅爾透鏡的光斑點列圖如圖4。
圖4.菲涅爾透鏡光斑點列圖
圖5.菲涅爾透鏡光學零件圖
對帶有菲涅爾面型的光學系統（菲涅爾透鏡）設計完成之后，OCAD 可以像其他非球面鏡一樣繪制各種光學圖紙。在繪制零件圖是還可以繪出菲涅爾面的所有面型參數，如圖5所示。
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本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應用工程師
在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。
本文將介紹使用
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
OCAD：反射棱鏡的初始結構設計16天前
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
雙高斯照相物鏡屬于中等視場及中等相對孔徑的典型照相物鏡，其結構形式如圖1所示。
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
打入式斷續變焦光學系統的固定組就是一般定焦系統的物鏡，需要獨立矯正像差。活動組一般由正負兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統相對孔徑不變原則。在分配活動組兩組透鏡的焦距時有兩種求解方法，一種是根據前活動組位置及后組位置先求出光線M1M2，很容易得到兩組份焦距值；
A) 會聚光路中打入型變焦系統設計
打入式斷續變焦系統還分為一次性打入式斷續變焦系統和多重轉換式斷續變焦系統兩種。一次性打入式斷續變焦系統只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉換式斷續變焦系統可以通過多組可打入組分輪番打入（打出）獲得多個變焦倍率。
1. 一次性打入式斷續變焦系統設計
打入（出）型斷續變焦系統結構比較簡單，在不需要連續變焦時一般采用這種結構形式。在活動組打出時使用固定組，系統焦點位置穩定，瞄準精度高。打入（出）型變焦系統的活動組可以在前
圖1.帶有端部反射鏡及保護玻璃的單反射鏡掃描系統示意圖
單反射鏡掃描光學系統往往多設在光學系統端部用以掃描物方視場，故有常稱端部反射鏡。由于具有單次反射面的反射棱鏡也具有反射鏡的功能，也經常使用這類棱鏡作為掃描元件，這類棱鏡被稱作端部棱鏡。
具有端部反射鏡（棱鏡）及保護玻璃的掃描光學系統，由于其端部反射鏡（棱鏡）是個運動部件，其前保護玻璃可能是三維傾斜的，因此不易計算他們的外形尺寸。
