全自动可调式翻页机构设计

设计一种能实现两个方向翻书动作的全自动可调式翻页机构,用于帮助有阅读障碍的人翻动书页,其主要通过单片机控制步进电机来完成各个翻书动作。重点介绍了该翻页机构的组成及控制方式,通过对各动作实现过程的研究分析,为实物的生产制作提供了方向。     

筒体类舱体柔顺装配用可调柔性支撑设计与试验研究

在筒体类舱段对接装配工艺中,引入可调柔性支撑单元,实现柔顺自适应装配工艺;基于位移型圆锥过盈联结工作原理,提出可调柔性支撑单元设计方法;对柔性支撑单元刚柔转变阈值进行理论计算,通过调节单元刚柔转变阈值设定支撑单元工作力,用以适应不同型号和质量舱段装配过程中的位姿调整补偿;基于试验研究方法,对可调柔性支撑单元刚柔转变阈值进行标定。结果表明:可调柔性支撑单元性能稳定,单元的阈值调节与理论计算相符,能够在可控范围内降低装配支撑系统的刚性,实现柔性支撑,构成柔顺装配系统,实现调姿补偿功能。     

高强钢筋矫直系统多辊止转筋技术

为有效提高高强钢筋辊式矫直精度,基于楔钳作用机理提出一种多段变形、统一曲率多辊止转筋机构,即两侧上辊分别压下,针对不同直径高强钢筋,形成与之匹配的大变形曲率,并处于楔钳夹持状态,保证后续矫直过程的止转筋。在对高强钢筋应力应变分析的基础上,采用工程弹塑性力学基本理论,推导钢筋弹复扭矩方程,结合止转辊系力学模型,建立止转筋变形协调方程,确立钢筋止转条件;应用ANSYS/LS-DYNA对止转筋机构工作过程进行有限元模拟,并对钢筋转动角度随时间变化规律、接触应力状态进行探究。仿真与试验结果表明,该机构在保证接触强度的条件下,能实现高强钢筋矫直过程,并有效提高矫直精度,可为实际生产提供指导。     

带夹层不锈钢复合板异步轧制力数学模型研究

 为实现带夹层复合板异步轧制力的预报,对直接添加薄板作为中间层的不锈钢复合板进行受力分析,依据各层金属变形特点以及轧件摩擦力方向的变化,将轧制变形区划分为5个分区,考虑复合板单元体截面法向应力与剪应力在各层金属间的线性分布,借助各个分区力平衡方程,建立了带夹层复合板异步轧制力数学模型;研究了剪切屈服应力比、辊径比、摩擦因数比对各层单元体应力分布的影响以及不同压下率下中性点和连接点的位置变化规律;运用MSC.Marc有限元仿真软件,对316L/Ni/EH40复合板进行了5道次异步轧制仿真,轧制变形区受力状态与理论模型基本一致,各道次轧制力大小与理论计算值误差在10%以内,结果表明,本模型可为带夹层复合板异步轧制力精准预报提供理论指导。     

靠模式弯箍机构设计与转角数模修正

为提高钢筋任意角度(-180.～180.)连续自动弯曲成形精度和效率,引入靠模成形设计方法,提出了一种新型箍筋模钢筋弯箍设计方案.基于弹复理论,建立了钢筋弯曲过程中弯箍转盘转角与钢筋弯曲成形角度之间的函数关系式.运用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元分析软件建立了弯箍系统的有限元模型,验证了弯箍转盘转角与箍筋角度之间的数学模型的精确性,基于对钢筋不同成形角度的回弹角度模拟,对转盘转角数模进行了修正.结果表明,该机构设计合理,满足柔性生产要求,便于实现高精度成形自动控制.     

矫直系统运动与力学研究分析

针对转毂式斜辊矫直切断机的矫直系统进行了较为系统的运动与力学研究，为进一步研究矫直原理和参数计算的精确化打下基础。     

任意齿差纯滚动活齿传动齿形设计方法及啮合特性研究

由于高次多项式类曲线具有无刚、柔性冲击的特点,为实现任意齿差纯滚动活齿传动,提出基于五次多项式类曲线的新齿形设计方法。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,制定中心轮避免齿形干涉的设计条件,分析中心轮齿形曲率半径变化规律,阐释活齿轴半径对中心轮齿形的影响;根据活齿传动啮合原理,以压力角表达式表征啮合特性,并对影响最小压力角及传力齿廓区间大小的表征参数进行分析,为任意齿差纯滚动活齿传动结构几何参数的选择提供了设计依据。给出设计实例,验证理论分析结果的有效性,仿真结果表明,高次多项式类任意齿差纯滚动活齿传动受力效果好,传动平稳,设计方法简单,易于形成模块化与系列化设计,具有广阔的应用前景。     

双相外激波摆杆活齿传动耦合刚度

针对双相外激波摆杆活齿传动的结构特点,提出了活齿传动耦合刚度的概念。通过建立固定于活齿架的整体系统坐标系,分别推导出外激波凸轮与中心轮的齿形方程及传动压力角,综合应用变形协调条件与Palmgren形变公式,求解了多齿接触的系统径向力。在此基础上计算了传动系统的时变耦合刚度,并结合实例分析了主要结构参数对耦合刚度系数的影响。     

包络啮合理论在矫直辊形设计中的应用

为设计合理的矫直辊形,改善钢筋矫直效果,建立了矫直辊与被矫钢筋间共轭运动关系模型,运用空间坐标变换方法推导出矫直辊与钢筋间的坐标变换矩阵,针对热轧带肋钢筋几何特性,将钢筋横截面等效为椭圆面,推导出钢筋曲面族包络面存在公式,在此基础上,基于包络啮合理论,建立接触线方程及矫直辊形曲线方程,对辊形曲线方程进行了迭代求解。结果表明:设计的辊形与钢筋接触状态良好,满足了生产实践加工要求,易于实现数字化设计与加工。