精密磨床转台静压轴承的强健化设计

针对精密磨床转台静压轴承性能仿真数据与其回转精度实测数据不一致的问题，为提高转台静压轴承的设计水平，提出了静压轴承的强健化设计方法。该方法考虑了轴承结构参数在轴承全生命周期内的变化，分析了半径间隙、油腔尺寸、节流比及润滑油黏度在设计、加工、装配和服役4个阶段的变化规律，重点研究了半径间隙在各阶段对轴承性能造成的影响，给出了转台静压轴承的强健化设计流程。通过一个径向轴承的设计实例对该强健化设计方法进行了说明，并将设计结果与传统设计进行了对比。对比的指标是轴承在4个阶段的刚度、承载力和温升，这3个指标对轴承回转精度有直接影响。研究表明：进行强健化设计后，在生命周期内静压轴承的刚度和承载力的变化量为10%~27%，温度的变化量为0.5%~1.6%，较传统设计更能保证转台回转精度的稳定。     

二十辊轧机轧制过程有限元分析

针对二十辊轧机轧制过程中工作辊和轧件的复杂变化过程,基于有限元分析软件（Workbench）建立了工作辊和轧件的有限元模型;通过分析二十辊轧机轧辊间的几何位置关系,得到了工作辊压下量与支撑辊偏心角度之间的关系;采用结构动力学方程的瞬态算法对轧制过程进行了模拟计算,得到了轧辊、轧件的应力、应变情况以及轧制力曲线,并对轧制过程中工作辊和轧件的特性变化过程进行了分析。     

特种铸造技术的研究及发展趋势

由于航空、航天以及汽车工业的发展,以往的铸造方法已不能满足要求,特种铸造方法应运而生.本文主要讨论了四种特种铸造工艺及各自所具有的特点,从铸件的批量、材质、大小、结构等方面的比较,探讨了不同零件所适合的铸造方法.最后,结合目前铸造业发展的现状,分析了铸造技术发展的趋势.     

基于SIFT算法的图像目标匹配与定位

针对仅应用SIFT算法无法准确定位的问题提出了一种将SIFT算法、马氏距离和仿射变换相结合的匹配定位方法.利用SIFT算法进行图像初次匹配,同时对初次匹配的特征点进行马氏距离计算,尽可能的剔除误配点,接着结合仿射模型计算出仿射变换的参数,最后根据目标模板的形心和仿射变换参数求出复杂环境中图像目标的形心位置坐标.实验结果表明了该方法在忽略几何畸变的情况下,对目标准确定位具有较强的适应性,能够实现在复杂环境中检测目标,并获取目标的形心坐标.     

基于图像处理技术的机械故障诊断研究进展

故障检测和诊断已经成为了当今的研究热点之一,图像信息是一类重要的故障信息形式,通过图像处理技术可以快速、准确的提取故障特征信号。文中介绍了基于图像处理的故障诊断方法的国内外研究现状,指出了基于图像处理的机械故障诊断的应用价值和发展潜力,总结归纳了图像的获取方法、故障图像特征的提取研究,展望了基于图像处理的机械故障诊断方法的发展趋势。     

平面三自由度并联机构动力学性能研究

采用凯恩方法建立平面三自由度并联机构的动力学方程。为了量化机构的动力学性能,基于操作空间的惯性矩阵,给出机构加速性能评价指标,机构高速运行时,转动关节会引起较大的离心力和哥氏力,又给出高速性能指标。进而研究两种指标在工作空间的分布情况,得到它们在工作空间的等高线图,分析关节驱动力矩沿等高线的变化规律。结果表明,两种性能指标在工作空间的分布具有相似性,在拟定机构工作空间时可以兼顾加速性能和高速性能,并使得机构的工作空间和动力学性能达到均衡,为应用于高加速度和高速作业的机器人机构的工作空间确定和动力学优化设计提供参考。     

超导磁液推力轴承的结构设计及性能分析

为提高大型飞轮储能系统的效率和稳定性,设计了一种超导磁力与静压流体力相复合、由16块超导瓦和8块带小孔节流器的静压瓦组成的推力轴承。首先基于超导体局域模型和静压流体方程建立分析模型,然后采用解耦的方法分析复合轴承的刚度等性能指标,对复合轴承进行优化。结果表明复合轴承既可以保证稳定悬浮,又能保持较大的刚度,其功率损耗也在可接受范围内。     

考虑结合部耦合的结构梁的边界元解析方法研究

机床结合部是影响机械系统性能的关键因素之一,对机床的静态、动态和热态性能有很大影响。以机械系统中最常见的基本结构形式-梁单元及其结合部为对象,研究了结合部理论与边界元法有机结合的静态特性解析方法。基于结合部理论分析了结合面接触压力、接触变形、接触刚度之间的非线性关系,建立了考虑结合部接触刚度的边界元梁与梁、梁与边界的系统耦合解析模型,将结合部接触刚度纳入边界元解析的子结构中,使其与机械系统的元件进行合成,将结合部接触刚度作为机械系统的解耦收敛条件进行迭代,解决了机械系统与结合面结合问题的耦合并利用边界元法开发了专业的结合问题解析软件,解析结果表明,采用边界元法对于柔性结合部的处理比较方便,在柔性结合部的部件或整机性能预测方面具有明显优势。     

渐开线齿轮传动齿面滑动摩擦耗散功率研究

基于齿轮系统的功能传递原理和摩擦耗散机理,分析了齿轮传动过程中单齿和双齿啮合的特性,求解了齿面滑动速度和齿面法向正压力分配系数,建立了齿轮系统瞬时啮合耗散功率计算的数学模型,并以某NGW型行星齿轮减速器为例计算了组成系统的各对齿轮传动的瞬时摩擦耗散功率和传动效率。结果表明:单齿啮合区齿面滑动摩擦耗散功率较小,双齿啮合区齿面滑动摩擦耗散功率较大;齿面滑动摩擦耗散功率和啮合传动效率具有周期性和时变性,并且具有很大的突变性;外啮合齿轮副齿面摩擦耗散功率大于内啮合齿轮副;各行星轮和中心轮的啮合状态之间的相位关系对瞬时摩擦耗散功率和传动效率影响很大,对行星轮系传动的平稳性有一定影响。     

面向用户感性需求的产品形态设计方法

为满足工业设计过程中用户对产品形态的感性需求,减小用户和设计师对产品形态方案的认知差异,研究了用户需求模型,建立了产品形态设计约束空间,通过交互式遗传算法使用户和设计师共同参与寻优过程。为降低交互评价疲劳度,借助神经网络模拟用户和设计师的评价意图,以实现产品形态方案的自动求解,生成满足用户需求和设计师设计意图的方案。以家用轿车前脸形态设计为例,验证了方法的有效性。