非圆齿轮设计、制造、检测及应用

非圆齿轮最早可追溯到14世纪左右,如今已有700多年历史。然而非圆齿轮的研究历史却并不那么久远,受限于非圆齿轮特殊的几何特性及落后的工业技术水平,非圆齿轮在过去一直未被广泛应用,相关研究亦少之又少。进入21世纪后,计算机辅助设计制造技术的迅猛发展,给非圆齿轮领域带来了新的活力,涌现出大量新的研究成果。鉴于此,归纳总结现阶段非圆齿轮(以非圆柱状齿轮为主)研究现状、预测非圆齿轮领域未来发展方向是很有意义的。现阶段,非圆齿轮领域主要可分为设计与分析、制造、检测及应用四个主要研究领域,通过对上述领域常用理论与方法的总结,可以看出各领域现阶段所面对的问题,预测今后发展方向,以期启发非圆齿轮领域的研究者们,进一步推动非圆齿轮发展与应用。     

国际学术界璀璨星光中的华人科学家——“2020 ASME机械设计终身成就奖”获得者戴建生教授

正2020年6月,美国机械工程师学会(ASME )设计工程分会授予华人科学家戴建生教授 "2020 ASME 机械设计终身成就奖"(2020 ASME Machine Design Award)。颁奖辞是:为建立可重构机构领域和变胞机构子领域作出了开拓性与奠基性贡献;通过研究、应用、教学和服务对机械设计产生了持久性影响,从而弥合了通用但昂贵的机器人与高效但不灵活的机器之间的鸿沟。戴教授成为1959年以来该奖项的第58位获得者,是有史以来第     

路径可调式新型室内攀岩机的结构设计与有限元分析

通过Solidworks软件建立攀岩机的三维模型,利用ANSYS Workbench软件对其中的关键机构进行静力学分析,求解了应力与变形情况,验证了中间支撑轴、传动链条与攀岩板连接处设计的合理性。研究成果为室内攀岩机的理论设计和实际工程应用提供了理论依据。     

单脉冲超声辅助电火花加工温度场仿真分析

从单脉冲放电粒子能量和放电蚀坑两个方面,分析了超声振动对电火花加工的影响效果。根据Ansys仿真分析结果,在单脉冲放电情况下,放电蚀坑的深度和半径随峰值电流和脉宽的增大而增大。但是,峰值电流相对于脉宽对放电蚀坑尺寸的影响作用更大。因此,在超声辅助电火花加工中,可采用偏大的峰值电流和偏小的脉宽,提高加工效率。     

改性谐波传动系统弯扭耦合振动建模与分岔特性

建立改性谐波传动系统等效物理模型,将改性谐波传动系统中扭转刚度、阻尼、齿侧间隙以及传动误差等非线性因素等效为上述物理模型啮合产生的非线性因素,并推导出改性谐波传动系统弯扭耦合振动方程.采用数值积分方法求解系统非线性振动方程并研究谐波传动系统的运动状态随转速、齿侧间隙与传动误差幅值变化的分岔特性,通过试验验证模型及理论分析的正确性.结果表明,随着转速的增大,系统由鞍结分岔进入混沌状态,最终由倍周期逆分岔转变为稳定的周期一运动;随着齿侧间隙的增大,系统由鞍结分岔进入混沌,之后进入短暂的周期三运动后完全变为混沌状态;而随着传动误差幅值的增大,系统由倍周期分岔进入混沌.相对阻尼比以及静态载荷对系统的稳定性都有较大的影响,相对阻尼比和静态载荷的增大均会使得系统混沌分岔现象减弱.研究结果可对提高改性谐波传动系统稳定性、减震降噪以及延长系统寿命提供理论参考.     

[轨道交通运维技术]中低速磁浮线路智能养护技术及装备

为研究中低速磁浮交通系统线路智能养护技术及装备,调研了中低速磁浮的特殊线路设备,分析了轨道平顺性指标对磁浮列车的影响,并结合已投入运营的线路运维情况,提出了线路养护的重点内容及周期。基于调研和分析的结论,针对性地提出了磁浮线路智能巡检车、F轨综合作业车、特种作业平台车、智能运维管理系统等磁浮线路智能化养护系列定制装备和系统方案,该自动化、智能化方案能有效提高中低速磁浮线路养护的作业效率,降低人工成本,提高安全性。     

磁特性测试系统的优化与两种磁性材料的对比

设计了一种磁特性测试系统,研究了两种磁致伸缩材料(Galfenol、Terfenol-D)的磁特性。采用有限元方法对测试系统中的磁路进行了优化设计,优化后材料内部磁感应强度提高了33.4%,同时克服了材料内部磁化方向在局部发生交变的现象。为研究偏置应力对于材料特性的影响,设计了一种偏置应力连续可调的磁特性测试装置,通过实验得到不同偏置应力下两种磁致伸缩材料磁化强度、磁致伸缩应变与外加磁场以及偏置应力之间的关系。通过对比分析发现,两种材料磁特性存在较大的差异。Terfenol-D较Galfenol驱动能力更强,但是其磁滞非线性比Galfenol更加明显。     

细节层次技术在VR视景系统中的应用

计算机图形技术的迅速发展和应用,使得细节层次(LOD)技术成为VR(虚拟现实)视景系统中简化图形生成的关键技术之一．介绍了LOD技术的基本原理和其在VR视景系统中的两种主要应用,对VR视景系统理论研究和实践开发有着一定的指导意义．     

桥式龙门直线同步运动的位置控制方案分析

介绍数控桥式龙门铣床龙门直线同步运动的位置控制原理,分析了影响传动精度的变量误差,介绍了误差测量和误差补偿方法,提出了解决长行程桥式龙门直线同步运动位置控制检测元件选择、结构设计的原则和两种解决方案．     

一种非圆齿轮齿条机构的设计方法与分析

从传动比函数的角度出发,进行非圆齿轮齿条的设计,利用产形齿条是标准直齿条完成非圆渐开线直齿轮的齿廓设计,根据坐标变换完成齿条的齿廓设计。给定传动比函数,推导出相应的非圆柱直齿轮和齿条的节曲线方程;在MATLAB编程环境下进行齿廓的编制,进一步导入Pro/E中完成非圆齿轮齿条的三维模型建立,最后利用动力学仿真软件ADAMS完成非圆齿轮齿条的速度响应分析。所得到的齿条速度响应曲线基本与给定传动比函数的谐波曲线保持一致。