高速列车轴承可靠性试验时间的确定及可靠性寿命评估

受产品成本和试验时间的限制,高速列车轴承可靠性试验一般采用小样本、定时截尾试验方案。在此情况下,如何确定出可靠性试验时间和对轴承的可靠性寿命进行分析是值得深入研究的问题。从轴承疲劳寿命服从的分布入手,推导出高速列车轴承样本数和试验时间的数学模型,采用Bayes多层估计法对无失效试验数据进行了处理,建立起高速列车轴承的可靠性寿命评估模型,并以国产高速列车轴承为例给出仿真计算结果。     

高速电主轴非接触电磁加载装置设计与实现

针对高速电主轴接触式加载存在的问题,设计了一套非接触电磁加载装置。该装置主要由高导磁加载盘、直流电磁铁、恒流源及测试部分组成。其中直径80mm、厚40mm的铁镍合金加载盘与直流气隙磁场相互作用,在加载盘上产生电磁力。利用该电磁力模拟主轴的切削力负载,可实现高速电主轴的非接触加载。使用所设计的装置对170MD18Y16型磨削电主轴进行加载试验,结果表明,加载值与设定值一致,所设计的装置能够满足高速电主轴加载的需要。当加载装置的气隙不变时,主轴转速、励磁电流是影响非接触电磁加载的主要因素。     

高性能铜合金板带残余应力测量中的转动结构的应用和分析

利用转动结构对面内位移高度灵敏的特性提出了高性能铜合金板带残余应力测量的新方法,对转动结构作了有限元分析和结构优化。设计了实验装置模拟残余应力释放对转动结构变形的影响。实验与有限元分析结果取得良好一致。本研究表明转动结构具有较高的测量灵敏度和良好的线性,试样制作及数据测量方便,为高性能铜合金板带残余应力测量提供了一种新的检测手段。     

一种四自由度并联机构的性能指标分析

通过改变并联机构的拓扑结构,得到了一种具有空间四自由度的并联机构。根据位置关系方程,通过理论推导,得到了机构速度和加速度映射解析方程,同时求出了机构的一阶和二阶影响系数矩阵。综合分析了机构的运动学和动力学性能指标,得到了影响多种性能指标的敏感因素。考虑量纲的不同,将Jacobian矩阵分离,在动平台任务空间内,研究了决定速度和力、角速度和力矩的性能指标。提出了对Hessian矩阵采用"分层"研究的方式,在任务空间内,得到了各支链扰动对机构加速度和惯性力性能的影响程度。研究结果为机构的设计和优化以及控制策略的选择提供了理论依据。     

自适应蚁群算法在轮式机器人三维路径规划中的应用

为了优化轮式机器人三维路径,进行了特殊三维空间有效路径设计,提出了自适应蚁群算法(AACS)。并将该算法应用于三维空间机器人路径规划中,将轮式机器人所处位置与目的点之间的空间划分成带有坡度角的立体网格,定义其有效路径,形成TSP模式。自适应蚁群按TSP模式搜索从原点到目的点之间的最短路径。实验表明:自适应蚁群优化方法克服了传统蚁群算法易陷于局部极值、搜索质量差和精度不高的缺点,提高了收敛速度和精度,输出稳定性好,可以解决轮式机器人在三维实际工作环境中的路径优化问题。     

带有柔性混合驱动环节的变速恒频风能转换系统功率流分析

通过对变速恒频风能转换系统功率流的理论分析,引出了一种带有柔性传动环节的混合驱动变速恒频系统.推导出了可控电机与主发电机之间的功率比.分别分析了风轮运行于基准转速以下与基准转速以上时可控电机的功率流向.确定了在不计功率损耗情况下的各转轴的功率关系.通过具体参数的计算,给出了3个转轴之间的功率随转速变化的曲线.结果表明,在低于额定风速时,通过控制可控电机可以实现风能转换系统的最大功率追踪.     

凸轮机构运动学研究综述

总结了凸轮机构运动学研究的发展状况,评述了近期发表的文献,并介绍了最新的研究方向。     

纳米铜润滑油添加剂摩擦学性能试验研究

选择轴承中使用最广泛的钢-钢摩擦副组成的摩擦体系,利用钢球的4球摩擦机,通过电子扫描电镜(SEM)观察磨斑直径和磨痕深浅,并对比摩擦系数,确定了纳米铜添加剂的最佳添加浓度为0.5%(质量分数).然后利用TLP接触疲劳试验机组模拟高速轴承的工况,考察了油溶性纳米铜添加剂的摩擦学性能;通过完全失效试验,验证纳米铜添加剂的实用性,并分析了其减摩机理.试验证明,0.5%纳米铜颗粒在轴承运转中不仅能够起到减摩抗磨的作用,而且能够延长轴承的使用寿命,提高近3倍.     

五参量结构阻尼模型及其在弹性机构动力学中的应用

将阻尼合金视为粘弹性材料,利用五参量本构关系来描述阻尼合金材料的应力应变关系。在试验的基础上,利用优化算法拟合出本构关系式中的五个参量。导出了以五参量表示阻尼和刚度特性的单元运动微分方程。为便于计算,将包含卷积运算的微分方程转换成一个四阶微分方程,进而装配出含有阻尼合金构件的弹性连杆机构的系统动力学方程。利用状态空间法对导出的高阶时变微分方程组进行了数值求解。计算实例结果表明所提模型是正确、有效的。