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     

摩托车刹车泵挤压铸造工艺研究及模具设计

针对摩托车刹车泵的结构、使用性能要求等特点,研究了间接挤压铸造生产刹车泵的工艺过程,给出了模具结构和成形工艺参数。结果表明,当压射比压为110MPa,充填速度为0.18m/s,浇注温度为680～720℃,模具预热温度为150～200℃,保压时间为10～12s时,成形的挤压铸件达到或超过了设计要求。     

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。     

非圆齿轮-圆柱齿轮动力学对比仿真研究

由于非圆齿轮齿廓几何形状复杂以及齿轮重合度的时变性,难以利用理论方法研究其动力学行为,寻求一种简便、可靠的方法来研究其动力学行为具有重要的意义。以一对特定传动比函数的非圆齿轮传动和一对圆柱齿轮传动作为对比实验,基于ADAMS,从角速度、角加速度、啮合力等方面动力学性能与相应的理论计算值进行了对比。该研究为更深入研究非圆齿轮传动和圆柱齿轮传动动力学差异问题,并将圆柱齿轮的研究成果加以修正的应用到非圆齿轮传动领域提供了思路。     

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。     

一种交变载荷下Galfenol力传感器结构与能量效率的优化策略

提出了一种新的面向交变载荷的力传感器测量结构,以Galfenol合金为敏感元件,将合金的两端加工成与锁紧结构配合的接口,可以对Galfenol棒进行挤压或者拉伸,通过检测材料磁化率变化引起的感应电动势可以确定外加交变负载的大小与方向。在传感器工作机理的基础上,提出了一种传感器能量利用效率优化策略,采用封闭结构对Galfenol合金力传感器磁路进行了设计与优化,分别采用二维和三维有限元方法,研究了开放式磁路结构和提出的新型结构在磁路分布以及能量利用效率上的特征。仿真和实验结果表明,所提出的新型传感器结构,不仅在结构上可以增强Galfenol合金中磁通密度分布的均匀性,同时可以大幅提升传感器的能量利用效率,其提升率超过50%,同时对所设计的传感器结构进行加载交变载荷试验,试验结果验证了传感器设计方案的可行性。     

一种间歇防摆运料装置的设计与仿真分析

设计了一种防止箱式机架摆动并能实现间歇运动和平动上升的运料装置,根据实际功能要求,对主要构件尺寸进行计算,通过Solid Works建立三维模型,并结合ADAMS对机构进行运动学和动力学仿真分析,以确定机构是否符合设计要求。     

螺环行星减速器的分析与试制

本文介绍了一种新型传动机构——螺环行星减速器的结构,并对它作了运动分析、动力分析和计算机辅助设计的部分工作,其分析结果与文献[2]略有不同。本文还对主要零件的加工工艺及存在的问题和改进措施等进行了论述。