楔式动力卡盘的静态夹紧力特性研究

为了能够有效地通过增大静态夹紧力来提高动力卡盘的极限转速,保证高速切削过程的安全性,通过理论、仿真和实验相结合的方法,从卡盘的使用参数、结构参数、润滑条件以及强度等方面,对楔式动力卡盘的静态夹紧力特性进行研究.研究表明:楔心套与基爪的润滑条件对静态夹紧力的影响很大;在卡盘相邻2次夹持工件时,增加空行程次数可以有效减轻重复夹紧造成的润滑条件恶化;夹紧效率越高的结构,其静态夹紧力的稳定性越好,即由于润滑条件恶化造成的夹紧力损失越小;综合考虑静态夹紧力的大小和稳定性,楔式动力卡盘的楔角大小最好在10°～20°之间选择;卡盘的最大静态夹紧力由卡盘的强度决定,在生产中应该注意加强基爪楔形齿处的强度.     

电动卡盘的可靠性测试与分析

本文介绍了卡盘夹紧力及电机工作电流的测试方法,并对电动卡盘可可靠的原因进行了测试分析。     

氮气弹簧液压卡盘的设计与分析

通过分析坑道钻机中常见胶筒卡盘和碟簧卡盘的不足之处,设计出一种氮气弹簧液压卡盘．通过理论计算及结构分析,利用ADAMS仿真软件对氮气弹簧液压卡盘进行了运动学及动力学仿真,并对卡瓦和钻杆出现磨损时卡盘夹紧力的变化进行了分析．仿真结果表明此卡盘结构合理,性能良好,工作可靠性高．     

复合材料高速储能飞轮强度极限转速的确定

从复合材料的强度准则出发，提出了高速储能飞轮的强度条件，并结合有限元分析和优化设计思想，建立了基于强度的飞极限转速的数学模型，给出了相应的计算方法，作为算例，运用该方法计算了混合动力汽车飞轮电池中典型复合材料飞轮的极限转速，得到了相应的应力分布，为飞轮的设计开发提供了有效的研究手段。     

应用圆弧深槽端面油膜密封的液压回转油缸泄漏特性研究

动力卡盘是机床夹具的重要部件,针对现有动力卡盘用液压回转油缸的配油问题,提出一种用液压滑环配油的新型液压回转油缸方案,将圆弧深槽端面油膜密封技术应用到液压滑环中,并在考虑粘度变化情况下对密封端面处的泄漏特性进行理论分析.通过实验证明,理论分析是正确的,并可以将液压回转油缸的转速提高到10 000 r/m,为液压回转油缸...     

高速卷绕机传动轴的振动分析及控制研究

以高速卷绕机传动轴作为研究对象,利用ANSYS Workbench系统对传动轴在无约束自由状态和约束状态下进行有限元模态仿真,得到传动轴模态频率和模态振型。采用自由实验模态分析结果对建立的模型进行验证,得到传动轴固有频率,发现其一阶固有频率为26.66Hz,与卡盘轴一阶临界转速为1 500r/min时的频率(25Hz)接近。为避免传动轴发生共振,通过优化传动轴结构修改其动力特性,将传动轴固有频率调整为41.33 Hz。研究结果为解决高速卷绕机动平衡问题、控制传动轴振动、提高传动性能提供了理论依据。     

井底动力马达试验台架夹紧钳的设计和计算

对井底动力马达试验台架的螺旋夹紧钳所受的切向和轴向载荷进行了力学分析,推导了切向和轴向总夹紧力的计算式,得出单只夹紧钳的设计参数.另外还提出了主要部件的应力分析假设和设计依据.     

齿轮变速装置的优化设计

为了使转速按一定规律分布 ,拟定传动方案时要合理设计有关参数 .为了对齿轮变速装置的运动参数和动力参数进行优化 ,传统的方法是采用手工绘制转速图和传动系统图后 ,再在此基础上建立有关数学模型并进行优化 .本文采取齿轮变速装置的数字化模型 ,在考虑变速系统相比误差的基础上 ,建立了包括几何参数和动力参数在内的约束条件 ,以各个变速组的中心距之和最小为目标函数 ,提出了利用计算机对齿轮变速装置进行优化的方法 .通过对具有 1 2级转速的齿轮变速装置进行优化可知 ,本文所述方法是可行的     

高速电主轴单元的振动性能研究

目的高速电主轴单元是实现高速、超高速磨削加工的关键技术之一．主要研究应用陶瓷轴承对电主轴动态性能的影响．方法采用“外点惩罚函数法”与“凑整解法”相结合的算法进行了陶瓷球轴承优化设计，并对电主轴进行了静、动态性能实验研究．结果探讨了陶瓷轴承电主轴单元结构布局形式的选择，分析了高速电主轴的振动性能．结论研究表明，应用陶瓷轴承作为主轴支承，电主轴单元振动小、温升低、运转精度高，有效提升电主轴功率和极限转速，适应高速、高效磨削加工的要求．     

铝双层板结构高速撞击防护性能实验

采用非火药驱动二级轻气炮发射球形铝质弹丸,对铝双层板结构进行高速撞击实验研究,从而模拟空间碎片对航天器防护结构的高速撞击作用.实验得到了该铝双层板结构的前后板在不同速度区间的高速撞击损伤模式.获得了弹丸撞击速度在0.5~5.0 km/s时该铝双层板结构的撞击极限曲线,并与Christiansen方程的预测撞击极限曲线进行比较,同时分析了后板材料的屈服强度对铝双层板结构高速撞击防护性能的影响.     

铣削力数学模型的建立及高速铣削力的理论分析

针对高速铣削时常用到的立铣刀建立了铣削力的数学模型，从金属切削理论角度出发，分析了高速铣削过程中影响铣削力的各因素，对铣削力及其X、Y、Z三方向分力进行理论计算，通过理论铣削力公式预测在高速切削时，切削力随切削速度的变化规律。     

皮带传动拉力变化的微分方程及应用

建立了考虑各种因素的皮带微段综合微分方程,导出了包含惯性力的皮带拉力变化公式,给出了极限有效圆周力、初拉力和理论传递功率算式,研究了各种不同情况下三角带实际传递功率随带速变化的修正式.以标准A型三角带为例,对修正式得出的传递功率计算值与实测值进行了比较,绘出了单根A型和C型标准三角带的传递功率线图,使标准三角带的设计过程均按公式进行成为可能.     

基于应力场的高速面铣刀安全性研究

针对高速面铣刀切削加工过程的特点,在刀具可靠性分析基础上建立了高速可转位面铣刀的应力场模型和刀具及其组件的安全性判据.通过有限元分析,获得了切削力和离心力对高速面铣刀应力场影响规律,并获得了刀具安全转速.高速面铣刀切削试验结果表明:基于应力场分析开发的高速面铣刀,在其安全转速范围内应力场分布状态较好,并在切削速度为2 010 m/min时达到最佳的切削性能.     

利用弯杆形状对撑杆跳运动员进行受力分析

在撑杆跳高运动中,腾跃高度与运动员的助跑速度和弯杆技术有关.为了研究这些关系,通过撑杆跳高的高速影片,对位移坐标一阶差分可进行速度分析.给出一种从撑杆的弯曲形状反求运动员与杆的相互作用力的方法,对运动员进行受力分析,即加速度分析,目的在于为运动员改进技术动作,提高比赛成绩提供依据.     

钛合金高速铣削力的试验研究

主要研究了钛合金TC4的高速铣削。着重讨论了钛合金TC4高速铣削过程铣削力的问题,研究了切削参数、刀具磨损及刀具材料等对铣削力的影响。     

基于转矩绕组无功功率MRAS的无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统

针对无轴承异步电机高速运行需要和转速在线估计问题,提出了一种基于转矩绕组无功功率模型参考自适应控制系统的无速度传感器矢量控制方法。经过数学推导,建立了转速与转矩绕组无功功率的关系式,消除了积分环节和定子电阻的影响,实现对转子转速的在线独立观测。应用此策略构建了无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统。仿真研究结果表明,该控制策略能实现无轴承异步电机在大负载扰动下的稳定悬浮运行,转子估计转速与实际转速的稳态误差小,控制精度高,验证了所提方案的有效性。     

垂直轴风力机中马格纳斯效应力最大化与叶片转速的研究

在基于马格纳斯力驱动的垂直轴风力机理论研究的基础上,研究了风场中旋转柱形叶片所能够获取最大马格纳斯力的方法. 从最大风能利用率和最低能耗角度出发,把叶片在风力机中所处动态方位角与叶片的合理旋转速度联系起来,提出了旋转叶片的最大功率跟随的叶片转速控制问题并进行系统研究,为马格纳斯力驱动的垂直轴风力机的控制和实际应用提供理论基础.     

Conceptual rotational mode design for optical conical scanning imaging small satellites

This paper focuses upon the novel optical conical scanning imaging working mode design for small satellites. This kind of satellite employs only one inclined optical camera achieving wide-swath imaging via a rotational motion about the nadir axis either by the camera or by the satellite. Three working modes are designed, i.e., high-speed rotational mode, low-speed rotational mode,and variable-speed rotational mode. For the high-speed and low-speed working modes, the camera rotates at a constant speed and the corresponding angular velocity is derived under the consideration of guaranteed coverage and minimized overlap. To improve the system performance, an enhanced working mode taking advantages of both the high-speed rotational mode and lowspeed rotational mode is proposed. Working in this variable-speed rotational mode, the camera rotates slowly to get high-quality pictures when it works, while it rotates rapidly to reduce the energy consumption and save the storage during which period the camera is turned off to minimize the overlap. All these working modes are illustrated in detail, and numerical simulation tests are conducted to validate their effectiveness.     

一种高速电主轴动力学实验中非接触加载方法

设计了一种高速电主轴非接触电磁加载装置．该装置主要由直流电磁铁、整流电路、三电平PWM开关功率放大器及加载盘组成．直流电磁铁产生的磁场与加载盘相互作用,在加载盘上形成稳定、可调节的电磁加载力,实现非接触加栽．该方法不仅可用于高速电主轴动力学分析实验中扭矩的加载,还可实现径向力加载,解决了高速电主轴难以实现扭矩加载及不能实现径向力加载问题．     

Study on the Form Factor Estimation Method of High-Speed Catamaran with Asymmetrical Hulls

The method used to estimate the form factor of low-speed vessel will cause a large error when estimating the form factor of high-speed catamaran because of the interference effects. A method based on computational fluid dynamics( CFD) method is proposed to estimate the form factor of high-speed catamaran with asymmetrical hulls. This paper focused on a 2000-toners catamaran with asymmetrical hulls to compare the difference between normal method and CFD method. The resistance of this catamaran is calculated by the CFD method,and it was compared to the model test data to verify the validity of this method. The form factors calculated by CFD method are very different from the results calculated by Prohaska method in high speed area.Thus,the method used to estimate the form factor of low-speed vessel is not applicative for high-speed catamaran. It is more accurate and efficient when using the CFD method to estimate the form factor of high-speed catamaran with asymmetrical hulls.