鱼雷摆盘发动机基本结构参数优化数学模型的研究

通过分析鱼雷摆盘发动机基本结构参数对发动机性能的影响 ,提出了摆盘发动机基本结构参数优化的一种数学模型 ,并用来进行某一型号摆盘发动机的基本结构参数设计     

摆盘发动机的虚拟设计与运动仿真

应用虚拟样机技术，对水下航行器摆盘发动机进行了虚拟设计与动力学性能的仿真分析。在概念设计的基础上，建立了摆盘发动机的虚拟样机模型，虚拟样机包括了气缸、活塞、连杆、摆盘、斜轴、主轴以及推进器等摆盘发动机的主要部件。根据发动机的设计要求，确定了气缸分布圆直径、摆盘中心与气缸的距离、摆盘的倾角、连杆的长度作为发动机虚拟设计及仿真的重点。通过对发动机配气以及转速工况的模拟，分析了发动机的性能，主要部件的位移、速度与加速度，传动部件间的受力情况，探讨了发动机结构参数的修改对整机性能以及部件强度与振动的影响。在此基础上，确定了合理的发动机结构方案及参数。     

斜盘发动机摆盘机构参数对动力性能影响分析

为了研究斜盘发动机摆盘机构相关参数对发动机动力性能的影响,通过对斜盘发动机摆盘机构相关参数的推导,建立了其设计参数与发动机动力学性能之间关系的数学模型;结合该数学模型,采用控制变量法,研究摆盘机构缸数的变化对输出转速及斜盘质心位移的影响,并进行了Adams仿真分析。结果显示,当选择缸数为自变量时,斜盘倾角从29.93°逐渐减小至14.26°,且缸数为7缸时的转速平均偏差最小,为0.005 4 r/min;斜盘质心在x轴、y轴上的位移平均值也最小,分别为-0.005 9 mm、-0.016 7 mm;在z轴上的位移平均值为0.038 8 mm,虽不是最小值,但偏移幅值更小。结果表明,发动机缸数为7缸、斜盘倾斜角为16.35°的结构时,主轴转速稳定性及斜盘的稳定性均为最优。研究为斜盘发动机的参数设计提供了参考。     

基于相位调谐的旋转摆盘发动机驱动机构运动与受力分析

旋转摆盘发动机具有结构紧凑和比功率大等优点,广泛应用于潜航器和鱼雷等军事装备中。利用坐标变换矩阵求得了摆盘轨迹、活塞位移和连杆摆角的解析表达式,揭示了斜轴夹角和摆盘半径等结构参数对摆盘运动和连杆摆角的影响规律。考虑活塞分布的空间对称性以及燃气压力变化的时间对称性,利用相位调谐原理分析了摆盘的受力特征,揭示了燃气压力谐波阶次和活塞个数对摆盘受力的影响规律。研究结果表明,摆盘边缘的运动轨迹呈球面“8”字形;由于连杆的空间摆动,活塞位移并非连杆大头位移沿活塞轴向的分量;通过调整活塞个数与燃气压力谐波阶次之间的组合关系,可平衡摆盘上的力或力矩。     

摆盘发动机动力平衡的优化设计

在对摆盘发动机进行动力学分析的基础上,通过确定设计变量、选择目标函数,给出约束条件,建立动力优化的数学模型.并以某一型号摆盘发动机为例,分别给出限定振动力和限定振动力矩两种约束条件下不同的目标函数,并用二次规划法对摆盘发动机动平衡进行优化,最后比较两种目标函数下的优化结果.结果表明,在保证下降百分比一定的情况下,利用限定振动力矩这一约束条件所得到的优化结果要好于限定振动力所得到的结果,从而更有利于控制发动机机架的振动和降低噪声.     

涡轮装配对发动机振动的影响

介绍了涡轮装配对发动机振动的影响,分析了涡轮盘的径向偏摆、端面偏摆、涡轮轴装配角度、总装装配与动平衡前装配一致性、三支点同心度对发动机振动的影响及相应的控制措施。     

基于封闭矩阵方程的空间摆盘机构运动学分析

从空间机构学理论出发，抽象出了空间摆盘机构的结构模型，并以Denavit-Hartenberg法建立坐标系，采用矩阵形式的封闭方程式，对摆盘机各构件的运动进行了分析，得到了l1取不同值时摆盘上任意点的空间运动轨迹；并给出一个算例；分析比较了各种约束机构的特点与不足之处，并提出新的约束机构的思考，以此为基础可以对摆盘发动机的约束机构进行研究与改进。达到对发动机振动与噪声进行控制的目的。     

基于空间机构学理论的摆盘发动机动力学分析

依据空间机构学理论，抽象出摆盘发动机的机构学模型，分别研究了单环和多环RRSSC机构各构件的（角）速度与（角）加速度，以全面研究整个机构的运动状态；在分析各部件惯性力与惯性力矩的基础上，对整个机构进行了动态静力分析，为摆盘发动机各部件进行强度校核提供一定的理论依据，也可作为后续发动机动力平衡优化设计的基础。     

用解析法对摆盘连杆机构与曲柄连杆机构运动特性的对比分析

国内、外对与传统的曲柄连杆活塞式发动机具有同样功能的摆盘连杆活塞式发动机虽有一些研究，但所发表的有关论文均未涉及此两类机构运动特性与动力特性的差异与对比。本文运用解析方法对其运动特性作了全面的对比分析，阐明了摆盘连杆活塞式发动机的特点和存在的主要问题，并指出该机型仅在某些特殊领域具有实用价值。     

用解析法对摆盘连杆机构与曲柄连杆机构动力学特性的对比分析(续篇)

对用于轴向活塞式发动机的摆盘连杆机构进行了动态静力学分析,揭示了影响其工作能力的主要参数;提出了作用力向量的概念及绘制方法,通过算例获得有关参数的量值,绘制向量图,为与曲柄连杆机构动力学特性对比和评价摆盘连杆机构提供了有力论据。     

用解析法对摆盘连杆机构与曲柄连杆机构动力学特性的对比分析

对用于轴向活赛式发动机的摆盘连杆机构进行了动态静力学分析，揭示了影响其工作能力的主要参数；提出了作用力向量图的概念及绘制方法，通过算例获得有关参数的量值，绘制向量图，为与曲柄连杆机构动力学特性对比、评价摆盘连杆机构提供了有力论据。     

摆盘活塞式发动机振动建模与分析

考虑摆盘活塞式发动机具体结构特点和材料性质 ,以及所涉及的振动分析频率范围 ,建立了轴向振动和扭转振动的多自由度振动集中参数模型 ,对于高频振动 ,采用了分布参数模型等效传递矩阵的分析方法 ,并假设部件之间的高频振动传递依据界面的波阻抗条件确定。对于发动机的正常工作状态 ,确定了各个激振力的形式和大小 ,计算实例获得的振动速度响应谱与实际测得的谱特征和变化趋势一致。     

浅谈行星齿轮摆环箱的设计原理及应用

传统摆环箱在摆环、摆叉、偏心部件等机构的共同作用下带动切割器做往复运动,由于其结构上的特点,故障率居高不下。渐开线行星齿轮摆环箱由于工作稳定、可靠性高已越来越受到各联合收割机生产厂家的重视,笔者从设计原理上对其进行阐述,并分析了渐开线行星齿轮摆环箱与传统摆环箱相比的优缺点。     

不锈钢板激光光束摆动叠焊工艺研究

采用光纤激光器和D50摆动激光头进行不锈钢板激光叠焊工艺研究,分析了5种激光光束摆动方式对焊缝成形和气孔率的影响规律,并对直线形光束摆动方式下的焊接工艺参数进行了优化。研究结果表明：相对于常规激光焊接,5种激光光束摆动方式焊接均能有效增大叠焊板结合面熔宽,并可抑制焊缝气孔的产生。在直线形光束摆动方式下,随着激光功率增大或焊接速度减小,焊缝熔深和结合面宽度均增大;随着摆动频率增大,熔深则相应减小;随着摆动振幅增大,焊缝截面形状由丁字形向椭圆形、梯形转变。当激光功率、焊接速度、离焦量、摆动振幅和摆动频率分别为3 kW、2.4 m/min、5 mm、1.5 mm和300 Hz时可获得成形好、气孔较少、剪切强度较高的叠焊接头。     

Influence of Spindle Wobble in a Lathe on the Tool’s Deformational-Displacement Trajectory

Attention focuses here on the conversion of the trajectory of spindle-group wobble in a lathe into deformational displacement of the tool and the associated modification of the shaping trajectory. This process depends on the change in dynamic properties of the system due to the wobble. On the basis of simulation and digital experiments, it may be concluded that the wobble changes the stability of the trajectories and that various attractive sets are formed in the system (such as limit cycles, invariant tori, and chaotic attractors). The wobble does not change the shaping trajectory directly, but rather through the formation of attractive deformational-displacement sets. Therefore, the attractive sets affect the geometric topology of the workpiece surface and the limiting feasible manufacturing precision.     

Influence of cutter wobble in end mills on the wear

A theoretical model is proposed for determining the cutter wobble in end mills with mechanical attachment of the replaceable multifaceted plates. The model takes account of the actual dimensions and wobble of the mandrel determining the tool eccentricity. The relation between the wobble of step-shaped teeth and their wear is considered.     

新型MEMS摆动式微电磁驱动器研制

设计开发了一种新型MEMS摆动式微电磁驱动器，介绍了新型微驱动器的设计、制造工艺和性能。新型微驱动器采用多线圈多磁板结构，具有较大的驱动力矩，并且位置重复精度较高。用非硅的微细加工工艺制造了微驱动器的定子线圈，微摆盘的充磁采用了自制的踏板写入装置。这种微驱动器具有良好的实用性，目前已成功应用于光纤通讯开关中。