国家自然科学基金委员会工程与材料学部机械学科2000年项目指南

１　学科资助情况分析近年来,随着科技的发展和研究工作的深入,学科项目资助出现了一些新变化,以下领域由于处于学科前沿、带有学科交叉特点和有较强的应用背景,因而得到较多的支持：机构学领域中的并联机构和微小机构;传动领域中的新型传动和复合传动;机械振动领域中的非线性振动及其智能监控;机械结构强度领域中的智能结构、微裂纹、结构损伤分析和检测;摩擦学领域中的纳米摩擦学和表面工程学;设计中的产品全寿命优化设计、绿色设计和创新设计;成形制造领域中的模拟仿真、快速成形和精密成形;加工制造领域中的微细加工、超精密…     

国家自然科学基金委员会机械学科2000年项目指南

1科资助情况分析机械工程学科包含机械学和机械制造两大分支。近年来,随着科技的发展和研究工作的深入,学科项目资助出现了一些新变化,以下领域由于处于学科前沿、带有学科交叉特点和有较强的应用背景,因而得到较多的支持：机构学领域中的并联机构和微小机构;传动领域中的新型传动和复合传动;机械振动领域中的非线性振动及其智能监控;机械结构强度领域中智能结构、微裂纹、结构损伤分析和检测;摩擦学领域中的纳米摩擦学和表面工程学;设计中的产品全寿命优化设计、绿色设计和创新设计;成形制造领域中的模拟仿真、快速成形和精密成…     

超精密蜗轮副加工成套工艺研究

介绍了一种新型超精密蜗轮副加工成套工艺,该工艺以"误差诱导重塑与自我精准抵消"为核心思想.为实现传动误差的精准检测,开发了机械传动误差检测智能iFMT仪器;研发了嵌入iFMT仪器可实现加工测量一体化功能的新型蜗轮母机;配合刀具、新标准等配套技术,加工得到双面同时达到DIN标准1级精度的超精密蜗轮副.     

谐波齿轮传动概述

简要介绍了国内外谐波齿轮传动的发展历史,介绍了谐波齿轮传动的主要优缺点及其在军事和民用领域的应用情况;对比介绍了国内外谐波齿轮传动的发展现状以及我国精密谐波齿轮产品存在的主要差距.最后介绍了谐波齿轮传动未来的发展趋势及亟待研究解决的问题.     

精密柔索传动技术研究现状及分析

精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质来实现的挠性摩擦传动方式,具有布局灵活、高精度、轻量化等特点,在多种灵巧性精密机电装置和伺服机构中得到了广泛的应用。本文归纳了柔索传动技术在精密指向机构、人机交互机器人、跑步机器人、灵巧手和微创手术末端器械等方面的应用进展;总结了亟待解决的基础理论和应用研究相关问题,主要包括传动机理研究、伺服系统的应用研究、针对典型应用需求的工程设计方法研究等;最后,对进一步发展精密柔索传动理论分析与工程设计技术提出了建议。     

剪切增稠抛光方法的基础研究

<正>如何实现目标工件的高效、高质量、低成本加工是目前精密与超精密加工领域的研究热点。为此,本文提出一种基于非牛顿幂律流体剪切增稠效应的新型加工方法——剪切增稠抛光(Shear-thickening polishing,STP):利用抛光液的剪切增稠流变特性达到增强把持磨粒的约束力而形成类似"柔性固着磨具"、增大接触区域面积而具有良好的面形适应性,从而可实现工件表面的高效精密抛光。     

一种基于摩擦模型的谐波传动脉冲控制器的设计

将谐波传动的摩擦模型作为控制系统模型,分析了脉冲信号作用于摩擦模型的动量、能量和运动特性,提出了用一个由2阶谐波组成的脉冲信号来驱动谐波齿轮传动,研究了谐波传动对于该新型脉冲信号的响应,设计了一个用于精密位置控制传动系统的脉冲反馈控制器,仿真和实验结果证明了该控制策略的有效性。     

新型高性能空间摩擦副设计

综合考虑谐波减速器、行星减速器等少齿差传动装置的优缺点,结合研发的新型精密高效传动方式,将精密齿轮传动和轴承组合为一种新型摩擦副进行整体结构设计,对轴承齿轮基本额定静载荷、摩擦机理和摩擦力矩进行了研究;通过对轴承齿轮基本额定静载荷和摩擦力矩双目标函数进行优化设计,确定了轴承齿轮的主要结构参数值;对摩擦副各组件材料进行了选择,所开发出的高精度、高可靠、长寿命、高性能空间摩擦副,减少了传动中间环节,从而使传动系统结构紧凑、体积小、传动效率高、摩擦磨损小和振动噪声低。

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新型活动柱销式摆线减速器设计及模态特性分析

提出了一种新型活动柱销式精密摆线减速器。首先,阐述了活动柱销式摆线减速器的传动原理与结构特点,该新型摆线减速器设有活动柱销输出机构,将输出柱销与柱销孔之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦,可显著提高减速器传动效率;其次,对关键传动零部件的静力学特性进行了计算,分析了摆线齿廓修形和柱销孔配合间隙分别对摆线传动啮合力和活动柱销接触力的影响;然后,基于有限元技术对减速器整机的模态特性进行分析,获得了减速器各阶固有频率和振型特征;最后,完成了活动柱销式摆线减速器物理样机制造并进行了传动效率测试,为工业机器人精密减速器产品创新提供了一种有效的技术方案。     

精密步进谐波传动的研究

本文介绍了一种可用于精密数控系统中的高分辨率的新型传动装置——精密步进谐波传动装置。文中着重对提高步进传动分辨率的技术途径、获得最佳传动方案和性能指标的措施以及对步进传动主要性能指标的测试方法和结果进行了讨论。因此本文对步进传动装置的进一步发展和在数控系统中的广泛应用将会起到一定的作用。     

改制科研院所中大型精密仪器管理者的困难与机遇

大型精密仪器是科研工作必不可少的一部分，随着科研改革的深入，改制科研院所中大型仪器的管理面临一系列困难，然而，机遇与困难总是并存，改制科研院所处于发展的需要必须将大型仪器作为自己不可或缺的一部分。改制科研院所中的大型仪器管理者必须改变自己的服务理念，从过去单纯服务于基础性科研转变为参入应用性科研、制定标准、裁判行业质量性争议中。     

共融机器人重大研究计划研究进展

“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划,聚焦“刚-柔-软机构的行为顺应与可控性”、“人-机-环境多模态感知与自然交互”以及“机器人群体智能与操作系统架构”三个科学问题,主要面向智能制造、医疗康复、国防安全和学科前沿四个重点方向,实施四年来取得了长足进展,构建机器人与人、机器人与环境、机器人与机器人交互的共融机器人研究体系,推动了工业机器人、服务机器人和特种机器人领域的理论和技术发展,相关科研成果为我国高端制造、康复医疗、国防安全等国家重大需求提供了坚实的理论和技术支撑。对在该重大研究计划支持下所取得的有关共融机器人的主要研究进展进行概述,内容涵盖“与环境共融的加工制造机器人”、“与人共融的康复辅助机器人”、“机器人间共融的群体智能与操作系统”以及“共融机器人前沿：新方法、新原理和新概念”,以此给出后续的重点研究方向和建议。     

机械工程类国家重点实验室发展历程与现状分析

作为我国机械工程领域科技创新的重要载体,机械工程类国家重点实验室引领学科前沿发展,服务国家重大需求,进行了大量卓有成效的研究,已成为凝聚和培养优秀人才、开展高水平学术交流与合作的重要基地,为国民经济建设和社会发展作出了重要贡献。回顾了机械工程类国家重点实验室30年来的建设历程和发展变迁;重点介绍了依托高校和科研院所建立的16个国家重点实验室的基本情况;从研究方向、人才培养与团队建设以及实验室评估等几个方面对该领域国家重点实验室的发展现状进行了分析。最后,对机械工程类国家重点实验室的未来发展进行了展望。     

注塑机液压系统应用技术的科学发展原则的研究及自主创新

从可持续发展角度首次创新提出注塑机液压系统实现与人、环境的和谐共存的应用技术的科学发展原则理论及其环保准则和先进准则的两项内涵。结合实例研究了注塑机液压动力驱动系统、传动系统的应用技术的科学发展原则并提出了重点研发方向;分析了液压系统的应用技术的科学发展原则常见的设计缺陷并提出了具体改进的技术措施;介绍了SZ-800注塑机和KH-40000托盘注塑机的液压系统应用技术的科学发展原则的自主创新的成果;指出前瞻性把握住液压系统应用技术的科学发展原则,努力创新创造应用技术,才能实现领先和超越的可持续发展。     

机械工程类国家重点实验室运行管理及发展思考

机械工程类国家重点实验室立足学科前沿,服务国家重大需求,努力提升创新能力和研究水平,研究成果显著。经过30年的建设与发展,机械工程类国家重点实验室凝聚和培养了大批高水平科技人才,已成为开展高层次学术交流与合作的重要基地。围绕机械工程类国家重点实验室的定位与研究方向、队伍建设和人才培养、学术交流与国际合作、开放共享及制度建设等方面,结合2013年评估情况和实例,对机械工程类国家重点实验室运行管理中存在的问题进行了分析,并对其未来发展提出了建议。     

现代精密测量技术现状及发展

精密测量是先进制造发展的前提和基础,作为智能制造的眼睛,极大地提高了生产效率、降低了生产成本,直接推动了人类社会发展。在制造信息化大背景下,作为先进制造的先导技术,精密测量方法与仪器技术必须超前或在先进制造基础上提出新的发展趋势,为先进制造精密化、集成化、智能化发展提供信息支撑。概述了工业生产与科学研究中的现代精密测量技术发展现状和研究内容,着重叙述了应用于精密检测的最新技术、精密测量如何从实验室走向生产现场、精密测量技术的未来及发展方向。     

微成形技术的现状与发展

介绍了微成形技术产生的背景和科学意义，综述了微成形技术的研究与应用概况，探讨了微成形技术发展中所面临的一些关键问题，指出了微成形技术的研究发展方向。     

磨削技术及磨床的研究述评

综述磨削技术和磨床的研究现状.阐述目前发展迅速的超高速磨削和精密磨削的优点和机理及其发展方向;对磨床的设计和发展进行总结,提出国内磨床今后发展的方向和研究重点.     

高精度微波时频传递链路体制设计及关键技术

高精度时间频率的产生和超高精度时频信号的传递是现代物理学、天文学和计量科学的基础,中国空间站高精度时频科学实验系统已随“梦天舱”成功发射,标志着我国天地融合、立体交叉的国家时频系统建设迈出了关键一步。介绍了高精度时频科学实验系统项目的基本情况以及微波时频传递链路的研究进展,重点阐述了高精度时频系统微波传递链路的信号体制设计,基于提出的信号体制设计了同频+三频两种微波时频传递链路比对模式并给出了钟差比对模型,最后通过仿真及在轨实测数据分析表明设计的微波时频传递链路可实现亚皮秒级伪距测量精度。     

微型化制造设备与微型制造系统

介绍了微型机床与微型工厂概念提出的背景和科学意义，综述了目前微型工厂／微型制造系统的研究发展概况，探讨了制造设备与系统微型化的关键问题，指出了一些需要开展的研究方向，并提出了几项建议。