磁控形状记忆合金微位移执行器的研究与应用

磁控形状记忆合金（MSMA）是一种新型智能材料。该类材料具有磁控形状记忆效应（MSME）、变形率和力能密度大、动态响应速度快、线性度好以及易于控制等优点。针对MSMA输入/输出的非线性特点,论述了磁场诱发的磁控形状记忆效应、应力诱发的伪弹性效应以及温度诱发的形状记忆效应。总结了块体、薄膜MSMA在微位移执行器领域的国内外研究及应用现状,并对MS-MA微位移执行器的未来应用趋势进行了分析。研究结果表明,MSMA驱动器是微位移执行器领域中最为重要的驱动方式之一。     

分瓣式磁脂旋转密封装置耐压性能试验研究

某型大容量蒸发冷却电机上采用的磁脂旋转密封装置具有分瓣结构、运转线速度高、密封间隙大、密封直径大等特点。为测试其耐压性能,建立分瓣式磁脂旋转密封装置耐压性能试验平台,在转轴极齿间及靠近腔体内侧布置压力传感器测点,测试各道磁脂密封耐压压力,研究极齿间距、线速度等参数对分瓣式磁脂旋转密封装置耐压性能的影响。结果表明:各道极齿间的密封耐压性能分布规律与理论值不一致;极齿间距越大,则该道磁脂密封耐压能力相对较高;在一定范围内,线速度对各道磁脂密封耐压能力影响很小。     

一种旋转压电陶瓷驱动器的设计和研究

为发挥压电陶瓷分辨率高、频响高、功耗低及抗电磁干扰能力强等优点,进一步简化压电旋转驱动器的结构,提高压电驱动工作效率,设计和研制一种新型压电旋转驱动器。驱动器以压电陶瓷双晶片为原动件,通过联接机构联接定子和转子,选用滚子结构的超越离合器驱动机构,将双晶片扭转位移运动转化为输出轴的连续旋转运动。驱动器结构简单,体积小。通过理论分析、有限元仿真和试验研究表明,驱动器的转速与驱动信号的频率、电压近似呈线性关系,具有良好的输出特性,步进精确,运行平稳可靠,适于在微驱动领域应用。     

差动式形状记忆合金驱动器驱动性能研究

设计了一种变体机翼后缘驱动器,对几种常规加热方式进行测试、对比后,选择附着碳纤维丝加热,达到了理想加热效果。并通过升温测试及激励间隔实验,对形状记忆合金卷簧的热响应进行研究,分析了该驱动源在不同激励方式下的温升与散热特性和对输出的影响,实现了通过最优激励方式控制驱动器工作的目的,为该驱动器在后续智能控制设计方面起到了指导作用。     

伺服电机直驱式电液执行器的研究

介绍了一种伺服电机直驱式电液执行器的组成及其应用背景;比较了伺服电机直驱式电液执行器和传统电液伺服执行器各自的优缺点;基于AMESim仿真软件,建立了伺服电机直驱式电液执行器的仿真模型和进行了系统动态性能的仿真;搭建了伺服电机直驱式电液执行器的实验样机和开展了相关的实验研究。实验结果表明,这种伺服电机直驱式电液执行器能够满足电站等应用场合的实际需要。     

中间旋转环式机械密封结构优化研究

借助ANSYS分析影响中间旋转环式机械密封性能的关键结构参数,结果表明,静环和动环的伸出长度对密封性能的影响很小,中间环厚度和密封面宽度对密封性能的影响较大,且中间环厚度及密封面宽度对密封性能的影响是相互独立的;中间环厚度增大时,最高温度和最大等效应力减小,但最大接触压力和泄漏量增大;密封面宽度增大时,最高温度、最大等效应力和泄漏量增加,但最大接触压力减小。对密封环结构进行优化,得出最佳的动静环伸出长度、中间环厚度和密封面宽度,优化后机械密封的最高温度、最大等效应力、最大接触压力下降,对机械密封的运转更为有利。     

直驱式电液执行器系统协同优化研究

直驱式电液执行器是一种机、电、液一体化的动力装置,需要运用多学科的专业知识和丰富的设计经验并通过多次反复的综合分析和优化才能得到良好的设计方案。传统的优化设计只是针对单一学科进行串行优化,因此,基于Isight优化设计平台,构建了直驱式电液执行器协同优化基本框架,对系统进行优化分析。优化结果表明,在系统响应速度提高的同时,有效地减小了系统的装机功率以及动力机构的重量和所占空间体积,达到了设计优化的目的。     

基于增量非线性动态逆的液压执行器力控制策略研究

针对液压执行器力控跟踪要求高度的非线性及不确定性的动力学模型问题,导致液压驱动系统高精度运动控制存在困难,提出采用一种基于传感器的增量式非线性动态逆控制方法来解决液压执行器的力跟踪问题。建立液压执行器动力学模型,理论分析了INDI控制策略在力控制模型上具有稳定性好、抗干扰能力强、系统标定范围大的优势。利用该控制器压力差导数作为反馈,不依赖于精确的液压执行器数学模型和参数标定,对模型不确定性具有固有的鲁棒性。仿真试验和理论分析表明: 采用高频率采样的INDI控制器力跟踪误差始终稳定在6%左右; 最大跟踪误差也不超过8%;对参数不确定性具有极强的鲁棒性。     

基于自调的差动双制动块式超越离合器工作机理与数学模型

具有自调自适应性的差动双制动块式超越离合器不仅克服了高副式 (如滚柱式 )超越离合器承载能力低、工作稳定性较差的缺陷 ,同时具有工作原理可靠及结构新颖的特点。通过对差动双制动块式超越离合器的“伴生连杆机构”研究 ,认为该机构属于具有自适应性的内力加压装置 ;分析了其工作原理 ,并讨论了工作过程中的夹紧、稳定运转、超越和放松 4个阶段 ;借助于欧拉公式 ,在确定该类型机构自然增值系数的基础上 ,建立了计算模型     

外驱动式中间旋转环机械密封设计

针对旋转机械轴向端面密封在高速和低速状态时密封的低稳定性问题,应用TRIZ 创新理论,并结合解决物理矛盾的空间分离原理,提出一种外驱动式中间旋转环机械密封设计方案。该设计方案在密封端面的动环和静环之间设置由外置动力源驱动的中间旋转环,实现了动、静环密封面之间相对转速的主动控制。实验结果表明,外驱动式中间旋转环机械密封改善了机械密封在高速和低速状态下的稳定性,可满足不同工况下的密封要求;该机械密封泄漏量虽有所增大,但在允许的范围内。     

图尔克（天津）传感器有限公司：用于气动旋转执行器的360°角度传感器

通过新系列的RI-DSU35产品,TURCK的电感式振荡电路测量原理首次被设计为用于气动旋转执行器和阀的模拟量角度检测。     

链环式超越离合器高速超越特性研究

连续、长期高速超越问题是现有超越离合器的技术难点,磨损和发热问题都难以解决。链环式超越离合器以其完全创新的功能原理,在承载能力和使用寿命等方面明显优于其他摩擦式超越离合器,而且极大地降低了超越状态时的磨损,在供油充分时易进入类似滑动轴承的流体润滑状态,形成非接触式工况,具备优良的高速超越性能,可广泛应用于对离合器超越性能要求较高的领域。     

新型压电旋转驱动器的设计与试验研究

为简化压电旋转驱动器的结构,提高能量使用效率,设计和研制一种新型压电旋转驱动器。驱动器采用压电双晶片作为原动件,经运动转换机构将其弯曲变形转化为扭转运动,再通过双离合器的耦合传动将扭转运动转化为旋转运动。使用有限元仿真分析方法和试验对驱动器的物理性能进行深入的研究,测得驱动器的关键参数。针对该驱动器的有限元仿真分析和试验研究表明,压电旋转驱动器的转速与驱动信号的频率、电压近似呈线性关系,驱动器具有一定的承载能力。对试验结果与有限元仿真分析结果进行误差分析,找出产生误差的原因,为驱动器的进一步优化设计提供了参考。研究证明了该压电旋转驱动器设计方法的可行性,使用该方法可以制作出结构简单,体积小,适合在微驱动领域中应用的压电旋转驱动器。     

弧块式低副单向超越离合器的设计研究

设计了一种包含三个低副的单向超越离合器,给出了其工作原理和主要设计参教,与楔块式离合器作了传动性能比较。并作了弹性动力分析,最后,得出了相关结论。     

S38C车轴钢的旋转弯曲和超声振动疲劳性能研究

选取经硬化（强化）处理的S38C车轴钢小试样,分别采用旋转弯曲疲劳试验机和超声振动疲劳试验机进行疲劳试验,研究其旋转弯曲和超声振动疲劳性能。研究表明,对于具有低温回火马氏体组织的S38C车轴材料,若以4×108周次不发生疲劳破坏的最大应力为疲劳极限,旋转弯曲疲劳试验得到的疲劳极限为775 MPa,超声疲劳试验得到的疲劳极限为675 MPa。通过升降法试验得到(旋转弯曲加载)的具有低温回火马氏体组织的S38C材料在108周次的疲劳极限：对应失效概率10%、置信度95%的疲劳强度下极限为707 MPa;对应失效概率1%、置信度95%的疲劳强度下极限为647 MPa。     

回流式无级变速器动力连续转换的控制策略仿真研究

为避免回流式无级变速器在无级与回流工况转换过程中动力中断,以减小对整车冲击度的影响,提出了回流式无级变速器动力连续转换的控制策略。针对转换过程中变速器效率和金属带功率流方向变化对输出转矩的影响,建立了转换过程中离合器接合、分离的动力学模型,确定了离合器扭矩变化率的限定范围。利用MATLAB/Simulink仿真平台,对回流-无级和无级-回流转换过程进行了仿真研究,结果表明:采用回流式无级变速器动力连续转换的控制策略,冲击度控制在5m/s3以内。     

低振动低摩擦铰接叶片式旋转压缩机的研究

介绍一种新型铰接叶片式旋转压缩机的结构和工作原理 ,对其运动机构进行了理论分析。研究表明 ,该压缩机比传统的滚动活塞式压缩机具有更低的振动噪声、更小的摩擦损耗以及更少的泄漏损失 ,是一种有实用前景的旋转式压缩机     

遥控式升降旋转电视机架设计研究

遥控式升降旋转电视机架是医院病房,大型会议中心广受欢迎的机电产品.设计的这一款电视机架升降行程可以达到300mm,电视机架总成旋转可以达到360°.本文简要介绍了电视机架的机械结构,详细阐述了该款电视机架遥控升降旋转结构及能够完成的功能,并对能够完成这些功能的控制电路作了较为详细的分析.并对其优越性和创新点作了说明.     

旋转整流器式无刷交流同步发电机特性研究

对新研制的15kVA旋转整流器式无刷交流同步电机拓扑结构、工作原理进行了详细矿析、介绍。并给出了其参数设计要点、实现方法及样机实验数据和Saber仿真波形。结果表明,该系统具有可靠性高、体积小、重量轻及电气性能好,可长期连续运行而不需要保养、性能优等特点,对无人驾驶机设计制造,有较好的应用前号。     

调制式旋转导向钻井工具控制研究

分析了调制式旋转导向工具中惯导稳定平台的空间旋转角度位置控制的工作原理和控制特点.针对调制式导向钻井工具稳定平台设计的双入单出模糊控制系统,考虑到角度位置的周期性及其与控制转向之间的关系及独特的泥浆扭矩发生器驱动方法,比常规控制方法具有更强的鲁棒性及抗干扰能力,也更适合应用于钻井工程井下工作环境.