形状记忆合金旋转驱动器结构设计方法

形状记忆合金是一种高效的驱动器.当使用形状记忆合金以较大的驱动力和驱动行程进行双向驱动时,需要增加偏置机构来完成对称动作.使用弹簧等作为偏置机构时,需要有持续能源输入维持变形.为克服这种缺陷,利用形状记忆合金单程记忆效应,以链轮链条传动机构作为依托,提出一种基于应变约束条件的旋转驱动器的结构设计方法.结构中以形状记忆合金作为无需能量输入的偏置机构,实现在单程记忆效应下的大行程双向驱动,并可消除链轮链条传动间隙.根据这种结构的特征,给出结构几何参数的设计公式及输出转矩公式,通过试验的方法研究旋转驱动器中形状记忆合金在应变约束条件下的应力应变特征,给出驱动过程中存在的应变死区,修正转角设计函数.     

磁控形状记忆合金直线驱动器

介绍了磁控形状记忆合金在磁场作用下的形变机理，并测得在0．4T的磁场下其自由形变率可达3．6％。根据其变形机理，利用仿生学原理研制出了磁控形状记忆合金驱动器样机及其控制系统，实现了驱动器大的行程和往复运动，给出了相应的实验结果曲线。     

形状记忆合金驱动的曲柄滑块机构多目标优化设计

提出了一种应用于水下机器人方向舵、滑块为原动件的曲柄滑块传动机构,形状记忆合金差动驱动是该机构的突出特点.分析了形状记忆合金差动驱动的曲柄滑块机构运动机理,基于形状记忆合金驱动器的变形能力和力学性能,采用多目标优化设计理论和算法,对形状记忆合金差动驱动的滑块行程和作用在滑块上的初始驱动力进行了综合优化,得到了曲柄滑块机构的结构优化参数,同时为形状记忆合金差动驱动器的性能参数设计提供了理论依据和设计准则.虚拟样机仿真试验验证了机构良好的驱动和传动性能.     

外驱动双向推力型压电步进精密驱动器研究

提出了一种新型的压电直线精密步进驱动器.该驱动器采用步进仿生运动的原理(Pusher),以定子箝位和定子驱动的方式实现动子被动运动.在对驱动器工作原理和机械结构分析的基础上,建立以压电叠堆为驱动元件的直线驱动数学模型,并对其结构进行了有限元分析.这种驱动器采用双向推力的结构原理,实现了在正反向与运动过程中驱动特性的一致.实验证明,以这种新型驱动方式构造的驱动器实现了箝位牢固、高频率(100 Hz)驱动、高步进速度(30 mm/min)、大行程(＞10 mm)、高分辨率(0.05μm)、大驱动力(100 N)等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能,在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景.     

外驱动双向推力型压电步进精密驱动器研究

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用步进仿生运动的原理(Pusher),以定子箝位和定子驱动的方式实现动子被动运动。在对驱动器工作原理和机械机构分析的基础上,建立以压电叠堆为驱动元件的直线驱动数学模型,并对其结构进行了有限元分析。这种驱动器采用双向推力的结构原理,实现了在正反向与运动过程中驱动特性的一致。通过实验证明,以这种新型驱动方式构造的驱动器实现了箝位牢固、高频率(40Hz)驱动、高步进速度(240μm/s)、大行程(>25mm)、高分辨率(0.04μm)、大驱动力(47N)等性能,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能。该驱动器在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景。     

基于PSO优化的形状记忆合金驱动器自适应滑模控制研究

针对形状记忆合金(SMA)材料在控制过程中的非线性迟滞、精度差等问题,该文提出了一种基于粒子群优化的自适应滑模控制算法。首先,搭建形状记忆合金驱动器装置,并建立了驱动器的机理模型,在此基础上设计了自适应滑模控制器,其中针对滑模控制过程中存在的抖振及收敛速度慢等问题,引入了饱和函数趋近律,最后结合粒子群算法(PSO)优化滑模控制器参数。仿真结果表明,相较于传统PID和滑模控制器,基于PSO优化的自适应滑模控制算法对形状记忆合金驱动器的系统控制具有更高的响应速度、稳定性和鲁棒性。     

形状记忆合金在驱动器上的应用研究

随着新技术的快速发展,形状记忆合金作为一种重要的智能材料在制造、医疗和航空航天等领域有着越来越广泛的应用。形状记忆合金易于实现驱动器微型化和自动化,有着传统驱动器不可比拟的性能优点。本文总结基于智能材料的驱动器,探讨NiTi形状记忆合金驱动器的制造和驱动触发等问题以及新的研究方向。     

形状记忆合金热机驱动器的研制

选用一定规格的形状记忆合金弹簧和普通弹簧来设计一台形状记忆合金热机驱动器,并以形状记忆合金弹簧作为驱动力。该形状记忆合金热机驱动器由热循环系统、动滑轮机构、齿形皮带传动机构三部分组成,具有机械结构简单、输出位移大等优点。     

基于热力学性能的形状记忆合金驱动器多目标优化

提出了一种可应用于微小型水下机器人摆动关节的形状记忆合金差动驱动方法及其实验装置。分析了形状记忆合金差动驱动的摆动关节运动机理;针对不同结构参数的形状记忆合金驱动器在不同驱动条件和外界环境下的热力学性能,对形状记忆合金驱动器的响应能力、驱动力及能耗展开实验研究和分析;采用多目标优化设计理论和算法,对形状记忆合金差动驱动器的综合热力学性能进行了优化,得到了满足使用条件的形状记忆合金驱动器最优结构参数和与之匹配的控制量。     

基于三缸曲柄滑块机构的SMA驱动器设计

以实例为模型分析了基于形状记忆合金驱动器的原理,以及各主要功能环节的实现方式。研究探讨了旋转驱动器的实现可能,并设计了基于三缸曲柄滑块机构的形状记忆合金旋转驱动器,拓宽了基于形状记忆合金驱动器的发展潜力和应用前景。     

基于角域振动信号特征统计量的发动机故障分类方法

为了提高发动机故障分类的准确率和成功率,提出了基于角域信号特征统计量的发动机故障分类方法。包括：利用编码器进行发动机振动信号的等角度采样;采用小波包分析和相关系数法获取发动机角域信号的特征阶次;选取特征阶次信号的能量比、标准差比、谱能量比及谱均值比4组参数作为角域信号特征统计量来提取发动机故障特征;采用支持向量机法对发动机故障进行分类。连杆轴承配合间隙故障的台架试验结果证明:相比于传统的分类方法,该方法明显提高了发动机故障分类的准确率。     

柴油机整机与零部件机械损失的评价指标及实验分析

用倒拖法对6110型直喷柴油机整机及各零部件的机械损失进行测量，提出了发动机的整机机械损失功率比和零部件机械损失功率比评价指标。分析了发动机各零部件和整机的机械损失功率比、机械损失功率、机械效率和平均机械损失压力随发动机转速和润滑油温度变化的规律。实验结果表明，发动机机械损失功率比和其他评价指标一样，不仅可以评价整机的机械损失的大小，也可以评价各零部件的机械损失大小。     

MODELING AND INTEGRATED CONTROL FOR A METAL PUSHING BELT CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION SYSTEM

soT^TloNSi--RatiO of CVT hai1--ha ratio of taluceri2--Final ratiot--TAne(s)v--Vehicle speed(km/h)r--Tire radius(m)n .--Ewine rOtationa vefority(r/ndn)~.--Eedne angUlar velocity(rad/s)cod--Driving axle valocity(rad/s)I.--Inertia Of engine(kg. m2 )I,--Inertia around drive pulley(kg' m2 )Is--Inotia around driven pulley(kg' m2 )Id--Inertia around driving axle(kg' m2)T.--Engine tOrque(N' m)Td--boving torque(N' m)Ml--W torque(N' m)M,--ROlling resiStance toeque(N' m)F.--FOrce of air r…     

滑阀式压缩空气发动机实验研究

为优化气动发动机设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由四冲程汽油机改装的二冲程气动发动机上进行了详细的台架试验。提出一个评价气动发动机性能的新指标——气动发动机平均有效压力和缸内平均压力的比值。采用钢、铝和尼龙三种材料制作相同尺寸的配气滑块进行试验,结果表明配气滑块的质量,对气动发动机动力性有影响。对进气持续角为128 °、143 °和156 °的尼龙材料配气滑块进行试验,试验结果表明增大进气持续角可以提高压缩空气的膨胀效率。在三种不同压缩比的状况下进行了气动发动机试验。试验证明在传统内燃机的基础上改装气动发动机时,增大发动机压缩比,会降低压缩空气的膨胀效率。     

Assessment of the useful life of current long‐drain and future low‐phosphorus engine oils

The assessment of engine oil useful life is an important step in the development of future low‐phosphorus, catalyst‐compatible, and long‐drain engine oils. This paper describes the development and application of a new laboratory screening test, the Ford oil ageing test (FOAT), for the assessment of engine oil useful life. FOAT simulates the Sequence IIIE engine dynamometer test and evaluates oils on the basis of viscosity increase. It correlates well with both single‐ and double‐length Sequence IIIE test results. FOAT allows for inexpensive screening of candidate oils prior to engine tests and is currently being used in the evaluation of future low‐phosphorus engine oils. This comparative study has demonstrated that low‐phosphorus, catalyst‐compatible engine oils can be formulated to provide a similar useful life to current commercial long‐drain oils.     

某型发动机油封装置的设计

飞机发动机工作性能的好坏将直接危及飞机的飞行安全,发动机油封是发动机在贮藏和运输时防止其零件发生锈蚀的主要措施。传统的油封装置为加热型,存在效率低、准备时间长和安全风险高等弊端,随着飞机装备数量增大,加热型的油封装置已不能满足用户需求,新设计了具有真空脱水、双动力源油封和增加自循环清洗功能的油封装置。     

整体锻钢结构活塞成节能环保新锐

近年来,节能和环保已成为影响发动机行业的最重要两个因素。活塞作为发动机的心脏零件之一,一直以来具有轻量化优势的铝合金活塞被普遍使用;但是常规的铝合金活塞已远远不能适应高性能发动机的需求。面对高性能发动机所具有的高增压、低油耗、低排放等新技术要求,整体锻钢结构活塞则成为其理想的选择。     

运用HHT边际谱的柴油机故障诊断

提出了一种基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transformation,简称HHT)边际谱的柴油机故障诊断方法。在3110柴油机上进行了气门间隙变化和断油等故障的模拟试验,测取了柴油机在断油工况和气门间隙异常工况下的气缸盖振动信号,并采用抽区间采样分析法对缸盖振动信号进行了时域特性分析。通过对故障敏感段信号的HHT边际谱分析,得出了在各工况下信号随时间和频率变化的精确表达,并以边际谱的最大峰值作为特征向量,采用马氏距离(Mahalanobis距离)进行分类,判断柴油机的工作状态和故障类型。试验分析表明,该方法即使在小样本的情况下也能有效地识别柴油机气门间隙变化和断油故障。     

The effect of hydrogen enrichment on exhaust emissions and thermal efficiency in a LPG fuelled engine

The concept of hydrogen enriched LPG fuelled engine can be essentially characterized as low emissions and reduction of backfire for hydrogen engine. The purpose of study is obtaining low-emission and high-efficiency in LPG engine with hydrogen enrichment. In order to determine the ideal compression ratio, a variable compression ratio single cylinder engine was developed. The objective of this paper is to clarify the effects of hydrogen enriched LPG fuelled engine on exhaust emission, thermal efficiency and performance. The compression ratio of 8 was selected to minimize abnormal combustion. To maintain equal heating value, the amount of LPG was decreased, and hydrogen was gradually added. In a similar manner, the relative air-fuel ratio was increased from 0.8 to 1.3 in increment of 0.1, and the ignition timing was controlled to be at MBT each case.     

汽车绿色技术“武装到了牙齿”

提到节能减排,很多人会立即联想到混合动力及电力驱动等新能源技术.专家表示,在未来相当长的一段时间内,传统的内燃机仍将是汽车动力的主流,而且其还有很大的节能减排潜力可挖.除了采用更高效的燃油喷射电子控制技术外,发动机的散热也可输入智能控制,“武装到牙齿”的先进电子控制技术无疑能让内燃机”绿色”更浓.为了让发动机的燃烧保持在适当的温度,就必须为其排除多余的热量,这便是发动机散热风扇的主要使命.对于重载的柴油机商用车而言,迫于排放法规的不断加严,需要为发动机增加废气再循环(EGR)或多级涡轮增压器等附加系统,也因此增加了发动机冷却系统的散热负荷.以商用车排放标准从欧Ⅳ升级至欧Ⅵ为例,发动机的冷却能力可能会增加15％～40％,如果不革新散热风扇驱动系统,那么散热器的体积可能需要增大20％以上,进而增加了在原本紧凑的发动机舱内布置散热器的难度.