驱动内置式高功率密度舰船舵机

针对目前传统舵机占据舱室空间大、隐蔽性差等问题,探讨了一种将驱动机构置于舵柄内的高功率密度舰船舵机.在对其结构分析的基础上,探讨了高功率密度舵机的工作原理、在舰船上的安装布置、主作用力的传递路线;从理论上分析了各设计参数对舵机转舵性能的影响;应用Hertz理论,建立了多参数对舵机滚珠传动副性能的影响模型,为高功率密度舵机的结构优化设计、性能改进提供了理论基础.通过和现有其他力矩放大传动装置传递功率能力比较,以及样机试验结果表明,驱动机构位于舵柄内的高功率密度舰船舵机满足现代船舶操纵系统对高性能舵机的要求,具有结构紧凑、功率密度大、材料利用率高、响应快、动态性能好等优点.     

珠绳传动的研究

为满足长距离定比传动的需要,在分析套筒滚子链传动元件多、传动比不均匀等缺点的基础上,提出了一种由钢绳和钢球组成的简单定比传动机构,即珠绳传动机构。并对它的工作原理、机构设计、动力学计算进行了研究,做出了样机,并进行了初步的试验,证明机构具有结构简单、传动比恒定、节材、成本低等优点。     

含安装误差的鼓形齿轮承载接触分析

基于齿轮范成原理，建立修形后直齿的鼓形面数学模型，并根据齿轮接触分析（Tooth contact analysis，TCA）结果进行齿面接触线上接触点的离散。基于Weber能量法，求解齿间载荷分布，并利用线性规划法，求解齿向载荷分布。在得出齿面的实际载荷分布后，建立鼓形齿面的圆柱体模型。利用赫兹原理，对含安装误差的鼓形齿面进行齿面接触应力分布求解。分析结果发现垂直平面误差较轴平面误差对接触应力分布影响更大，起鼓修形后齿面载荷分布虽然得到明显改善，但接触应力值会有所增大。接触应力分布结果与有限元方法结果规律相一致，证明了该方法的合理性，为齿轮承载接触分析（Loaded tooth contact analysis，LTCA）提供了新的简便方法。     

无结网编织工艺研究

针对当前无结网成网技术中存在织物质量较差和内部纤维强度损失较大的问题,研究了一种新型无结网状织物的编织工艺。通过结合编织技术原理与无结网结构特征,分析了无结网成型原理,并以四纱网脚作为研究对象,对其网脚及网结的编织轨道形式进行了设计,进而探讨纱锭无干涉分布规律。在此基础上对纱锭无干涉分布规律进行拓展,分析了采用4个多槽口叶轮编织多纱无结网的纱锭分布规律。依据纱锭在轨道盘上的无干涉分布规律获得可行分布方案,针对某个分布方案进行无结网实物编织实验,验证了所研究无结网工艺的合理性,并确认无结网的编织工艺需综合考虑纱锭运动轨道、纱锭分布及叶轮规格的影响。     

基于矢量场在线更新的人和机器人身体交流控制

为实现人和机器人身体相互交流时的运动同步,提出基于矢量场在线更新的控制方法,并将此方法应 用于人和机器人握手的研究中．首先,对该方法中任意吸引子的矢量场进行多项式近似设计,使其具备自振动特性; 其次,通过在线更新设计,控制系统具有输入输出同步特性,并且可以通过调节系统中的忘却系数和负荷系数来改 变其同步程度;最后,基于7 自由度机器人臂,将该方法用于人和机器人握手实验中,结果表明了此方法的有效性．     

减速器的分类创新研究

针对目前装备领域对各类减速装置的特殊要求,为系统高效地开发出适合特殊需要的各种减速装置,对减速器发展的历史沿革进行研究,从结构上系统地对各类减速器进行新的类别归属.从创新思维的角度提出对基于运动学、动力学、结构学等方面对减速器的减速器原理分为四类的新方法.并对基于斜面逆螺旋减速器原理、圆周游标减速器原理、柔轮变形和工质变性减速原理的各类减速器特点、存在问题进行分析.同时,结合工程实际和应用领域对各类特殊减速器进行创新思维来源探索和创新实践分析.结果表明,按照新的分类方法对各种减速器创新的系统化分类研究,可以多角度地为各类减速器纵向创新研究和工程需求提供新的思路,也便于为不同类别减速装置的减速特点进行横向对比研究.     

一种机器人臂关节电磁制动器的设计与仿真分析

针对机器人可能产生失电和失控的安全性问题,对机器人制动系统进行了研究。根据制动的性能要求设计了一种双面摩擦电磁制动器,在相同的制动力下,其产生双倍的制动力矩。对制动器进行了3D建模,使用了ANSYS软件对制动器及其主要零件进行力学性能和电磁学仿真分析,完成的设计方案符合使用要求。     

复杂产品玻璃钢模型的制作工艺

根据产品样机要表达的设计思想,以玻璃钢飞机模型为例,系统介绍了玻璃钢模型制作的工艺流程.     

太阳能热电定日镜精密短筒谐波传动装置研究

针对光热发电中塔式太阳能热电系统的定日镜传动系统对传动精度要求高,普通传动装置难以满足的现状,利用谐波传动具有高精度的优点,并结合零齿差输出与谐波传动的特点,研制了一套短筒谐波传动装置。从统计学与概率理论出发,运用蒙特卡洛方法对装置的传动误差进行了模拟计算,并进一步对装置的传动精度进行了敏感性分析。结果表明,其传动精度能够满足定日镜的要求;柔轮与输出刚轮对传动精度影响最大;所研制的谐波传动装置相比于传统的谐波传动具有更小的长径比,实现了其体积的小型化。     

碳纤维出丝槽流系统结构尺寸优化

为减小碳纤维原丝生产工艺中双扩散过程对原液细流进入浴槽凝固成初生纤维的影响,必须保证出丝槽流系统中流场的稳定性.采用时变雷诺方程和标准k-ε湍流模型,模拟计算不同形状和结构尺寸的喷丝孔外罩对碳纤维出丝槽流系统流域中湍流的影响.利用不同长高比二维矩形钝体模型计算高雷诺数下绕流的情形,对比不同尺寸下尾流内湍流的大小,分析得到较优的结构参数.结果表明,外罩长高比是影响湍流大小的主要因素;长高比增大有利于减弱尾流内的湍流;当长高比接近4时,喷丝口处湍流较小,但长高比再增大,湍流减小程度不明显.