差频式位移传感器的研究

对差频式测量进行了深入探讨 ,揭示了差频式测量的本质 ,进而将原有的差频式动态传动误差的测量方法移植成一种圆分度静态传动误差测量方法 ,并提出一种用于差频电路工程设计的新方法———齿波对偶法 ,开发了一种用于角位移精密测量的差频式位移传感器     

圆分度静态精密测量新方法

对差频测量法的本质进行了深入探讨,进而将原有的差频式动态传动误差测量方法移植成为一种圆分度静态精密测量新方法,并总结出一套时空对偶的新概念——“齿波对偶法”。     

螺旋锥齿轮的齿面测量及机床加工参数修正

给出了Gleason制螺旋锥齿轮的理论齿面模型,用差曲面描述三坐标测量机测量得到的实际齿面到理论齿面的偏差,提出了一种利用差曲面特征参数修正机床调整参数的新方法,有效地提高了齿面几何精度。     

渐开线少齿差内齿轮副的优化设计

本文提出了一种渐开线少齿差内齿轮副优化设计新方法。该新方法突破了。《机械工程设计手册》中规定的啮合角下限值。使得有关设计工作的可靠性向前推进了一大步，给设计工作带来了很大的方便。     

曲柄摆块输入少齿差传动的运动分析

提出了一种曲柄摆块输入式少齿差传动机构，介绍了机构组成和工作原理，并对内齿圈中心运动轨迹误差以及机构的传动比波动进行了计算分析。     

切向变位齿轮的加工

零齿差式减速器因其具有结构紧凑合理、零件少、易于制造、体积小、重量轻、速比大(经一级或两级减速,速比可达1000～10000)等特点,故在航海、交通、起重和仪表等工业中应用较多。零齿差式减速器是采用一齿差或二齿差内行星齿轮副减速,其零齿差内齿轮副输出的减速机构见图1。在图中,Z_5=Z_6=常数,因其齿数差等于零,故名零齿差齿轮副。该装置和输出轴相连接,它可将一齿差或二齿差内行星齿轮副的低速偏心运动传递给     

剃齿刀修形新方法

剃齿是齿轮齿形精加工的高效传统工艺，分析剃齿的原理及剃齿过程存在的问题，提出一种用齿轮式金刚石修磨轮修形剃齿刀的新方法，并说明制作金刚石修磨轮的方法，通过试验证明可行。     

内平动齿轮减速器外齿板的有限元分析

针对目前外平动环式减速器结构庞大、振动大、噪声高以及运动平稳性差的问题,提出一种由一级普通齿轮传动和一级少齿差行星传动组合而成的内平动式齿轮减速器,不仅保留了现有环式传动的优点,而且具有结构紧凑、传动比更大,能实现完全动平衡的特点。介绍了这种减速器的工作原理和结构特点;对该减速器的外齿板进行受力分析,得到了10种工况下外齿板的载荷;并用ANSYS软件进行有限元应力分析和模态分析,结果表明外齿板满足强度要求且能避开共振区。     

基于时域特征识别微频差信号

微频差现象广泛存在于机械振动领域,为弥补频谱分析的不足,提出了2种识别微频差信号的时域方法。将2个、3个微频差时域信号绘制在笛卡尔坐标上,发现了对微频差较敏感的笛卡尔坐标特征。结合笛卡尔坐标特征,利用微分方法,进一步提出可用于识别多个微频差信号的累积特征,给出了多维空间下离散信号的累积算法,利用仿真计算说明了累积特征在识别微频差信号方面的有效性和敏感性。将笛卡尔坐标特征应用于转子轴心轨迹噪声来源分析,为轴心轨迹提纯提供了简单途径。将累积特征应用于叶片加工质量评价,为叶片质量控制提供新方法。工程应用表明,时域特征进行微频差信号识别是有效的。     

三环式少齿差行星齿轮减速器的内啮合变位

三环式少齿差行星齿轮减速器是具有很多优点的一种新型少齿差传动。对三环减速器的振动、噪声、均栽、润滑、变形协调务件、动力分析和动态特性等已有一些研究，而对其质量起着重要作用的内啮合变位的研究，尚未见有报导。提出用CAD法研究三环式少齿差减速器设计的关键问题——内外齿轮必须采用变位传动的设计，并研究在求解少齿差内啮合的重合度和齿廓重叠干涉系数方程组的迭代计算中，选用功能强大的数学软件MATHCAD进行数值计算的方法。     

流致振动差压式测振装置的研究

为解决管束流致振动试验中,现有接触式振动测量方法的应用局限性,提出一种基于测量受激对象换热管两侧压差脉动频率原理的测振装置,即差压式测振装置。差压式测振装置解决了传统接触式传感器对换热管外部流场的干扰问题以及安装空间受限的问题。为了验证差压式测振装置的有效性,分别进行了单管和换热管束两类流致振动测试试验。试验结果表明,差压式测振装置能在复杂的流动环境中准确捕捉到换热管受到的各类激振形式的频率,而且单管流致振动试验结果表明差压式测振装置所测得的周期性涡激振动频率与理论值偏差在5%以内。因此,差压式测振装置的研制与应用对于流致振动试验的测试以及换热管振动的长期监测均有很重要的意义。     

适用于光黏工艺的干涉仪公差保证方法

空间干涉测量系统是空间引力波探测的重要组成部分。本文介绍了一种全玻璃材料的差频激光干涉仪的组成结构和工作原理,对差频干涉仪中双相干光束的匹配对准难题,介绍了一种适用于光黏装配工艺的角度公差和位置公差保证方法。这种方法采用了监测系统和微量调整机构相结合的方式,首先,监控系统可以实现光线相对位置的实时测量,给出被调整光线的调整方向和调整量;然后,微量调整机构可以在平面移动和轴向转动3个自由度上,对目标器件实现微米量级的微量调整;监控过程和调整过程反复迭代,可实现对光学元器件的高精度位置控制和角度控制。实验结果表明,在调整方向上角度公差优于80μrad,位置公差优于85μm。本方案基本满足差频激光干涉仪的装配精度需求,为后续更高精度的装配奠定基础。     

基于谐振式MEMS传感器的仪表开发关键技术

针对基于谐振式MEMS传感器开发数字智能仪器仪表的高精度、快响应频率测量技术展开研究。以一谐振式MEMS气压传感器为开发样件,其差分输出是两路40～70 kHz之间的正弦频率信号。对传统的频率测量方法进行阐述分析,提出一种新的结合传统测频方法各自优点的频率检测方法。设计实现相关软、硬件,搭建测试系统,实验结果表明该测频方案针对40～70 kHz的频率信号误差小于±0.02 Hz,响应时间为1 s以内。     

脉动流对差压式流量计测量误差影响的研究

基于脉动流场中差压式流量计的计量特性，本文分析了差压式流量计在各种脉动流频率和幅度下的流量测量误差。针对不同脉动频率和脉动幅度的脉动流，在自行设计的实验装置中使用响应时间不同的差压式流量计进行流量测量的研究，获得了流量计响应时间、流体的脉动幅度和频率与流量测量误差间的变化对应关系。研究结果表明，通过减少脉动幅值和缩短流量计的响应时间可有效地减少流量测量误差。     

螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

已知齿面测量的采样点，利用微分几何及Ferguson参数样条曲面原理，建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论，通过变定义域，快速求解齿轮副拟合齿面接触点，并运用V—H接触区调整方法，研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法，绘制出相关图形并给出了实例。     

基于卡尔曼预测的差动共焦轮廓跟踪测量方法

针对轴向扫描式差动共焦测量法(ASDCM)测量轮廓效率低下问题,提出一种基于卡尔曼预测的差动共焦轮廓跟踪测量方法。该方法使用激光差动共焦轴向响应曲线数百纳米量程的线性区间实现了表面连续轮廓高精度线性传感测量,提高了测量效率;同时引入基于卡尔曼预测器的轮廓跟踪原理利用已测轮廓点数据对未测表面预测并跟踪,扩展了线性传感轮廓测量法测量范围。实验结果表明,该方法相对于ASDCM法测量效率提升了8倍,且实现了轮廓PV值大于线性传感测量范围的标准椭圆柱高精度跟踪测量,激光聚变靶丸内轮廓圆度重复测量标准差达3 nm。为精密元器件表面连续轮廓的高精度、快速、无损测量提供了一种高质量方法。     

混合气体检测中纳米多孔膜晶振传感器的应用

就混合气体中某些成份含量的定性与定量检测问题,设计了纳米多孔膜晶振传感器与神经网络相结合的智能气体检测分析系统。该系统以纳米材料多孔膜附于石英晶振之上作为感应元件,传感器对不同气体产生不同的振荡频率,表现出较好的选择性,同时亦存在交叉敏感性问题。为此采用了具有GA—BP处理算法的神经网络,通过训练建立起最佳结构,解决混合气体检测中的交叉敏感难题,进而获得比较精确的辨识输出结果。实验结果表明,这是一种可行的混合气体测试分析方法。     

基于并行共聚焦显微系统的物方差动轴向测量

差动共聚焦显微成像技术可以获得很高的轴向测量精度,然而已有的差动共聚焦测量技术主要适用于激光扫描共聚焦,还不能满足微纳加工过程中对工件进行非接触式的在线、在位测量的要求。本文在分析差动共聚焦显微成像系统能够实现轴向测量原理的基础上,提出了适用于并行共聚焦技术的轴向测量方法。该方法利用均匀白光照明,在像方只需要使用一台相机做探测器,在物方通过移动载物台分别对样品在焦前和焦后两次成像,根据预先刻度好的差动曲线就可以得出物体表面的高度。理论模拟与实验结果均表明,该方法可以实现高精度的轴向测量,对500nm的台阶样品测量的平均误差为2.9nm,相对误差为0.58%。该方法简单、廉价、测量精度高,可以用于普通显微镜,易于实现样品的三维快速形貌还原与测量。