双螺旋线圆柱凸轮机构的设计与分析

以应某企业要求设计一款用于机械手臂端部完成螺旋高速往复的机构,介绍了双滚子在螺旋线圆柱凸轮上的应用.采用解析法对机构的受力以及运动进行理论分析.利用NX10.0建模,将模型导入Adams2016输出其运动数据,对解析法结果进行验证.对设计初期得到的滚子与螺旋切槽的接触冲击进行分析,针对双滚子在运作时对螺旋切槽造成冲击大、晃动剧烈、部分零件磨损严重等问题,对圆柱凸轮机构进行优化改进,利用Adams2016软件对滚子的运动进行模拟分析.分析运算后的结果验证了改进后的机构在很大程度上实现了增加双滚子螺旋运动的平稳性能,更好的实现了双滚子与凸轮槽之间的拟合,实现了机构的平稳、高效运行.     

冲压成形节能优化方法

基于冲压成形能耗特征,建立了冲压成形工艺能耗模型,实现了对冲压产品成形能耗的量化分析。以建立的工艺能耗模型为基础,提出了以满足产品成形质量为前提的冲压成形多目标节能优化方法,实现了从工艺优化的角度减少冲压成形过程的能量消耗。针对成形装备工作过程中驱动单元的输出功率与需求功率不匹配,以及长时间的等待卸荷所造成的装备高能耗和低效率等问题,提出了成形装备能量匹配节能控制方法。将冲压成形工艺节能优化方法和成形装备节能控制方法相结合应用于冲压生产线中,结果显示,该方法的应用可使给定冲压过程的能耗减少37%以上,具有较大的节能潜力。     

基于疲劳与磨损的曲轴主动再制造时机选择

为了解决再制造时机不确定问题,从疲劳和磨损两方面研究了曲轴的主动再制造时机。根据疲劳强度冗余因子及最小油膜厚度临界阈值,提出疲劳主动再制造时机与磨损主动再制造时机的概念。运用非线性多体动力学软件AVL-EXCITE,建立了柴油机连杆大头轴承的弹性液体动力润滑仿真计算模型,用于计算轴承的最小油膜厚度,并以Holland法验证模型的可靠性。综合考虑疲劳和磨损主动再制造时机,建立了曲轴主动再制造时机选择流程,以确定曲轴的最佳再制造时机。以某型号柴油机曲轴为例,验证了所提方法的有效性和可行性。     

不同孔形下豆类透筛效果对比及圆筒筛优化

以大豆为对象,推导了筛孔透筛区域的面积计算公式,对比了不同孔型圆筒筛的大豆透筛效果,得出大豆在正方形筛孔的圆筒筛中透筛效果最好,并通过仿真计算对其进行了验证。在此基础上对正方形筛孔的圆筒筛进行优化,用筛分比和除杂比计算筛分效果,通过正交仿真试验分析得到不同工艺参数对圆筒筛的豆类筛分效果的影响次序,并得出最佳工艺参数为圆筒倾角5°、圆筒转速16r/min、进料速度14t/h、筛孔边长9mm,该条件下筛分效果为0.935,比原始模型提高了3.89%。     

下肢康复设备实现等速训练方法的研究

针对临床上缺少下肢关节等速康复训练设备的现状,提出了一种能够让末端执行式康复训练设备实现髋、膝关节等速训练的方法。首先,根据等速训练要求,规划下肢关节角度运动曲线。其次,在末端执行式康复机构的基础上结合使用者的实际康复需要在矢状面内建立人-机模型,分别进行了运动学正反解的分析,对能实现髋、膝关节等速训练要求的曲柄运动规律进行了探索。利用软件对得到的曲柄控制规律进行了仿真分析,其结果验证了该控制规律的可行性。该研究为等速康复训练设备的样机研制奠定了理论基础,也为其他机器人的控制提供了参考。     

径向式汽轮机叶轮参数分析及优化

径向式汽轮机叶轮的叶片角度,叶轮进口直径和叶片宽度等因素直接影响着它的蒸汽利用率和机械效率。针对目前径向式汽轮机效率不高,能量损失偏大等问题,以某径向式汽轮机叶轮为研究对象,利用Proe、Ansys等软件对其进行流体域建模,然后进行网格划分、数值模拟、流场分析等一系列工作,分析了该径向式汽轮机的工作效率和损失,并提出了优化叶轮参数的具体方法。     

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。     

扒谷作业数值模拟及优化

为保证扒谷作业的输送效率同时降低粮食的破碎率,选用RNG k-ε模式的湍流模型,采用滑移网格技术,应用流体软件FLUENT仿真分析粮食颗粒在绞龙机构中的动力学规律,研究扒谷机工作过程中,绞龙机构螺距、外径及转速对粮食运动速度、应力及破碎率的影响,结合输送量和消耗功率的理论公式,建立了基于三因素的绞龙机构性能分析模型,为扒谷机的设计和性能评价提供了理论参考。根据该模型对扒谷机的绞龙机构进行了结构及性能优化,实测验证了优化效果。     

表面形貌对粗糙接触界面流体润滑特性的影响

为探究不同表面形貌对粗糙接触界面液体润滑特性的影响，基于有限差分法结合雷诺方程和膜厚方程，研究阶梯形貌、波纹形貌、随机形貌和峡谷形貌4种不同粗糙接触界面液体润滑时的载荷分布及规律。研究发现：4种粗糙表面的三维载荷分布规律都与其表面形貌相对应，在波“峰”处载荷大，摩擦力随载荷的增大而增大，在波“谷”载荷小，摩擦力随载荷减小而减小；4种粗糙表面的载荷随表面展开面积比的变化趋势却有所不同；随表面展开面积比的增大，阶梯形貌表面的载荷呈线性增大，波纹形貌表面的载荷基本不变，随机分布形貌表面的载荷呈增大趋势，峡谷形貌表面的载荷呈先增大后减小的变化趋势。研究结果可以进一步补充现有表面形貌表征和流体润滑等相关研究理论。