基于范成原理的CTC谐波齿轮传动柔轮齿廓的参数化设计与仿真

主要对圆弧-渐开线-圆弧(CTC)齿形谐波齿轮传动的柔轮进行参数化设计与仿真。首先对刀具的基准齿形进行设计,其次根据范成原理可得出与之共轭的柔轮齿形,最终基于MATLAB软件实现了柔轮齿形的参数化设计与仿真。     

高速精密滚珠丝杠综合性能试验台设计

随着伺服技术的快速发展,加之电机技术已经相当成熟,高速驱动已经可以达到很高的水平。基于这个原因,在机床行业提出了快速进给这个要求。一般来说,高速进给的速度要达到60 m/min,加速度要达到1 g。作为传动链的重要一环,对滚珠丝杠高速化的研究显得越来越重要。在以往,试验环节被国内的丝杠生产厂家与研究机构严重忽视了,对丝杠的各种改进措施只有大概的、定性的了解,没有具体试验的支撑。近年来,基础参数的获取逐渐被国内重视。因此,高速滚珠丝杠副综合性能试验台的设计与开发显得越来越重要。研发了一种高速精密滚珠丝杠综合性能试验台,可以测量滚珠丝杠的众多参数。介绍了其通用性的机械结构,并简述了其测试系统的搭建。     

滚珠丝杠副热变形模型理论分析及其对定位精度影响的试验研究

在高速运行条件下,滚珠丝杠的温度迅速上升产生热变形从而影响了滚珠丝杠的定位精度,为了探究滚珠丝杠的热变形和滚珠丝杠副定位精度之间的关系,通过能量守恒定律和热对流原理建立了滚珠丝杠副温升模型以及热变形模型,并且通过高速滚珠丝杠副综合性能试验台与激光干涉仪测试出国内某厂家P3级精度的滚珠丝杠副稳定温升以及不同运转时间后的定位精度,与理论模型进行比较,验证了此模型的准确性,为丝杠的热变形误差补偿提供了依据。     

滚柱直线导轨副摩擦力与预加载荷的关系研究

针对目前滚动直线导轨副在工作过程中较为复杂的摩擦情况,基于有预加载荷的滚柱直线导轨副的结构特点,建立滚柱过盈量和预加载荷的关系式,结合滚柱直线导轨副的摩擦力和正压力的平衡方程,推导出滚柱直线导轨副的摩擦力与预加载荷的数学模型。使用滚动直线导轨副摩擦力试验台对四种不同过盈量的滚柱直线导轨副进行摩擦力测量。试验结果表明:当无外载荷、美孚100号润滑、无密封圈的情况下,有预加载荷的滚柱直线导轨副的摩擦力与预加载荷成正比;可通过这个状态下的平均摩擦系数来计算滚柱直线导轨副的预加载荷的大小。     

别古庄油田京11断块油藏三元复合体系配方优化

针对华北别古庄油田京11断块油藏储集层黏土含量高（29%）、地层原油黏度低（11.0 mPa·s）、酸值低（0.28 mgKOH/g原油）、油藏温度低（54 ℃）、水驱采收率高（> 50%）等特点,优化出适合该油藏的三元复合体系:1 500 mg/L聚合物J4+3 000 mg/L表面活性剂ES+12 000 mg/L碳酸钠。开展了该复合体系热稳定性、老化、吸附等评价实验。结果表明,体系老化90 d和天然岩心砂三次吸附后,热稳定性较好（黏度保持率为50.6%）,仍能达到10-3 mN/m超低界面张力。采用高低渗透率双管模型,开展了老化前后复合体系驱油实验对比研究。在综合含水90%时,改注0.3 PV未老化复合体系,综合采收率提高31.1百分点;改注0.3 PV老化90 d后的三元复合体系,综合采收率提高22.2百分点,比老化前降低8.9百分点,说明三元复合体系老化后对驱油效果有较大影响。分析发现体系老化后黏度降低较多、界面张力升高,是导致驱油效率下降的原因。研究结果对今后体系优化具有一定指导作用,体系优化中分别测定不同体系老化前后的黏度和界面张力,根据其变化情况即可最终优化出较佳的复合驱油体系。     

滚珠丝杠副传动效率的模型建立及试验研究

传动效率是衡量滚珠丝杠副的传动性能的重要指标,目前传动效率的研究对接触面的摩擦润滑情况缺少深入分析,试验研究较少且多是针对某型号样件。为了得到更符合实际情况的传动效率模型并对传动效率影响因素进行分析,基于载荷分布理论,分析考虑工艺误差的滚珠丝杠副承载运动情况,再结合弹流润滑理论得到滚珠丝杠副在不同工况下的摩擦系数变化规律,从而得到新的传动效率模型,再对传动效率影响因素进行计算和分析,最终设计试验验证传动效率模型并分析不同轴向负载、转速、预紧力、润滑粘度对传动效率的影响。试验结果表明新模型的计算值与试验值的相对误差最大为6.42%,验证了新模型的有效性与合理性。     

轮式移动机器人曲线行走控制的实现

从实用的角度出发，对轮式移动机器人沿曲线轨迹行走的控制进行了研究。设计了电机伺服控制系统和定位模块来实现机器人的运动控制系统功能，并基于移动机器人动力学模型设计了稳定有效的曲线行走控制算法。机器人沿抛物线和椭圆轨迹行走的实验结果表明，移动机器人曲线行走控制的硬件结构和软件功能是可行实用的，该户外轮式移动机器人运动控制系统的结构设计和功能设计符合实用要求，具有一定的应用价值。     

旋滴法测定界面张力实验现象分析与方法探讨

针对TX550A型旋滴法界面张力仪测定界面张力过程中出现的内相油滴回缩(界面张力值由初期迅速下降然后上升)现象,分析了该现象产生的机理,考察了油滴体积对界面张力的影响,提出了正确的操作步骤。结果表明,内相油滴体积的回缩与表面活性剂溶液的增溶作用和油水界面间存在的Marangoni对流有关。用旋滴法测定界面张力开始时,应逐渐提高仪器转速,同时缓慢地调整仪器的平衡,以防止测试管中油滴因快速左右移动而产生不正常形变。在界面张力测定过程中,内相油滴体积相对较小时,测定的界面张力值比较准确。采用大测试管(2500μL)测定时,注入内相油滴体积控制在1~3μL;采用小测试管(300μL)时,注入内相油滴体积控制在0.3~1μL。对于4种特殊形状油滴直径和长度的测量,提出了合理的测量方式。     

户外移动机器人运动控制器的设计及实验

移动机器人运动控制器是实现机器人运动控制功能的软硬件结构.针对户外智能移动机器人的特点和要求,设计了实用的运动控制器,并在该控制装置上进行了运动控制算法的应用实验,结果表明该设计可行且适宜于工程应用.     

精密行星滚柱丝杠副行程误差影响因素试验研究

行程误差是评价行星滚柱丝杠副精度的重要参数,但关于行程误差影响因素及建模的研究较少。因此,首先对行星滚柱丝杠副行程误差影响因素进行分析,包括加工误差、安装误差及变形误差;然后,基于各项误差转换建立行程误差模型并对各项误差进行测量;最后,使用行程误差试验台测量了4根行星滚柱丝杠副的丝杠行程误差和6种不同负载工况下的丝杠副行程误差。试验结果表明,加工工艺水平和安装精度对行程误差指标的影响较大,丝杠副行程误差随负载的增加而增加,表明负载增加产生的变形误差对行程误差的影响较大,丝杠行程误差试验值与模型计算值的相对误差为1.62%～4.37%,丝杠副的相对误差为1.81%～6.53%,验证了模型的有效性,可为进给系统传动精度的分析提供参考。