尺寸参数对横向稳定杆侧倾刚度的影响分析及验证

在横向稳定杆开发设计过程中,尺寸参数的选择直接影响横向稳定杆的侧倾刚度。稳定杆的侧倾刚度受多个尺寸参数的影响,计算公式复杂,初始设计阶段很难通过公式直观判断参数如何选择。根据理论计算,绘制单一参数对横向稳定杆侧倾刚度的影响曲线,可直观判断不同参数对横向稳定杆侧倾刚度的影响程度。结合国内、外横向稳定杆产品的实际尺寸参数,通过对比分析,验证了绘制的尺寸参数影响曲线的正确性,解决了横向稳定杆设计初期尺寸参数难以准确选择和优化的问题。     

谐波减速器核心部件结构应力分析

针对柔轮设计中高寿命、高承载能力的问题,以柔轮各部分圆角和波发生器为研究对象,在ANSYS中进行参数化建模,采用中心复合设计方法进行试验采样,并基于响应面法进行优化分析,选取了柔轮刚度和内壁、齿圈、杯底3处应力观测点为观测对象,得出了各圆角尺寸对应力和刚度的影响规律;分析结果表明,增大柔轮各倒角结构尺寸,能有效降低各处应力集中情况,提高柔轮刚度;在综合考虑柔轮应力与刚度变化情况的基础上,选取了柔轮设计最优的结构参数;为增加柔轮刚度,改善柔轮承载能力,在柔轮杯底设计了拔模特征,并对该结构进行了分析和优化;可以增大非标准椭圆凸轮波发生器短轴径向变形量以减小柔轮应力。     

用电场直接控制液流

大家公认,对于传输数据和加工控制信号来说,电子方法是最灵活最简洁的。另一方面,对于传递和控制很大的力和力矩来说,对于功率重量比、元件尺寸及负载刚度考虑头等     

基于可靠性的电磁振动器弹簧板组结构优化设计

对某电磁振动器中的弹簧板组结构进行基于疲劳可靠性的优化设计研究。考虑材料和几何尺寸的随机性 ,构建了以弹簧片数和弹簧板尺寸为设计变量 ,分别以弹簧板组总体积或弹簧板组总片数极小化为目标函数 ,同时满足弹簧板组系统的疲劳可靠度、弹簧板组的刚度和设计变量上下限约束的优化设计数学模型。分别对 4种设计方案进行了优化设计 ,获得了显著的效果     

弧形薄板机构参数对刚度特性影响规律研究

传统柔性铰链四边形结构很难实现大的位移变形,故其应用领域受到一定的限制。通过分析变截面杆件的变形刚度,利用变截面杆件组合形式,得到几种既可以保证变形刚度又可以实现大变形的柔顺四杆机构。利用MATLAB计算分析各机构变形刚度随尺寸参数的变化关系,得到尺寸参数对机构刚度性能的影响,确定机构刚度的主要影响参数,并通过比较几种机构在受相同作用力的条件下变形与尺寸参数的对照关系,得出两种柔顺四杆机构各自的应用场合。     

高精度微型轴连轴承内孔磨削中的关键技术

多品种、小批量、高精度微型轴承内孔磨削中较多采用定程磨削法控制尺寸精度。尺寸精度的影响因素众多，文中对影响因素进行了归类和分析，阐明了机床的刚度、进给分辨率、套圈外径精度、修整要素、磨削参数等因素对内孔磨削尺寸精度的影响，为小孔磨削尺寸精度的控制提供了参考。     

3-PPRR三自由度可约移动并联机构的刚度分析和设计

从3-PPRR三自由度可约移动并联机构的单分支受力变形入手,分析了整个机构的刚度,建立了刚度模型。以机构的整体刚度最大为优化目标进行了尺寸设计,使机构所有的尺寸参数都可以表示为驱动参数的线性函数,并得到了机构的刚度同驱动参数的函数关系。分析了机构的整体刚度变化趋势和产生原因,提出了提高机构刚度的若干措施。     

以刚度为目标的微位移放大模块闭环设计方法

目前全柔性机构的设计一般需要根据经验先估算机构的结构尺寸,再对机构的刚度进行研究。如果刚度不能满足要求,需要再次根据经验调整机构的结构参数。这种设计方法缺乏系统的理论依据,因此以刚度为目标的机构设计存在很大的盲目性且难以实际应用。以一种微位移放大模块为研究对象,提出一种基于刚度目标的闭环设计方法。通过伪刚体模型法建立微位移放大模块的简化刚度模型,根据柔性机构中各个柔性单元之间的几何关系和应变能分布关系确定各柔性单元的刚度性能,并进一步确定微位移放大模块的各结构尺寸。同时开发微位移放大模块刚度的参数化有限元分析程序,基于软件分析结果和机构参数与刚度的关系模型,可以根据精度要求对机构参数进行修正,实现了以刚度为目标的机构参数的闭环设计。     

基于ANSYS的动力总成悬置系统的尺寸优化设计

利用A N SY S软件对某载货汽车动力总成悬置系统的结构进行了尺寸优化设计。通过建立优化数学模型,选择算法参数,得到了满足三向刚度要求的橡胶悬置的几何参数。     

收敛锥面型静压密封流场数值分析

为研究静压式机械密封端面几何形状(收敛面宽度、收敛角度)和工作参数(转速)对密封性能的影响,使用简化的二维模型对收敛锥面型密封端面流场进行数值模拟。计算结果表明:随着收敛面宽度的增加,端面开启力、泄漏量和液膜轴向刚度都相应增加,并在宽度较小的范围内增加趋势较为明显,增大到一定程度后趋于恒定;随着收敛角度的增大,端面开启力和泄漏量同样逐渐增大,并在角度增加到一定程度后趋于不变,而轴向刚度呈现先增大后减小的变化趋势,并在很小的角度范围内变化就很明显,因此为了达到一定的液膜刚度,须控制收敛角在有效尺寸范围内(为0.03°～0.05°);密封面相对转速的变化对密封性能参数影响较小。     

内插式永磁型无轴承电动机悬浮力模型及其关键参数萃取

为计及内插式永磁型无轴承电动机直交轴电感差异对悬浮运行的影响,实现转子凸极效应下的稳定悬浮运行控制,提出一种建立悬浮力精确模型及其关键参数萃取的新方法。该方法从内插式永磁型无轴承电动机运行原理出发,基于磁场能量方法,建立计及转子凸极影响和定、转子定位偏心的磁悬浮力解析模型。针对模型参数是悬浮力控制及电动机悬浮运行的关键,深入分析该模型中关键参数的获取机理,并通过有限元磁场分析方法实现可控悬浮力和单边磁拉力计算中的参数萃取。在此基础上采用所获取的参数建立内插式永磁型无轴承电动机的有效控制策略,悬浮运行的仿真结果验证参数萃取方法的正确性。     

可变磁路式永磁悬浮系统的动力学特性研究

介绍一种由伺服电机、盘状径向磁化永磁铁和导磁体组成的可变磁路式永磁悬浮系统。该系统中永磁铁提供悬浮力,伺服电机驱动盘状永磁铁旋转,改变通过悬浮物的磁通量,实现悬浮力的实时控制。该悬浮系统可以实现零吸引力,避免接触吸附问题,可以实现稳定状态下的零功率悬浮,达到节能减排的目的;可以任意改变磁极特性,实现在多自由度系统上的灵活应用。在综合考虑系统漏磁特性的条件下建立系统的参数化模型,分析系统的动力学和控制特性,然后进行系统的悬浮特性仿真研究,结果表明该系统在一定外扰下可实现稳定悬浮,并且具有较理想的时域和频域响应特性。     

可控磁路式并联型永磁悬浮系统

提出一种主要由伺服电机、径向磁化盘状永磁铁、"F"形导磁体及悬浮物构成的可控磁路式并联型永磁悬浮系统。系统中,并联悬浮物是置于导磁体正下方两个不同重量的铁球,伺服电机驱动盘状永磁铁旋转,改变通过悬浮物的有效磁通量,进而控制悬浮力大小,实现两铁球的稳定悬浮。根据系统结构及可控磁路式并联型永磁悬浮原理将系统模型简化,并建立系统的数学模型,分析使系统稳定悬浮的可能性,计算使系统稳定悬浮的PD控制器反馈增益范围。实验结果表明:在控制器参数满足计算范围条件下,当给系统一较小阶跃外扰时,在实时控制系统作用下,系统在很短的响应时间内可达到新的稳定悬浮状态;相同的外扰可导致左右球异向的位移响应结果,左球移动方向与外扰相同,而右球相反。     

Suspension force control of bearingless permanent magnet slice motor based on flux linkage identification

The control accuracy and dynamic performance of suspension force are confined in the traditional bearingless permanent magnet slice motor (BPMSM) control strategies because the suspension force control is indirectly achieved by adopting a closed loop of displacement only. Besides, the phase information in suspension force control relies on accurate measurement of rotor position, making the control system more complex. In this paper, a new suspension force control strategy with displacement and radial suspension force double closed loops is proposed, the flux linkage of motor windings is identified based on voltage–current model and the flexibility of motor control can be improved greatly. Simulation and experimental results show that the proposed suspension force control strategy is effective to realize the stable operation of the BPMSM.     

永磁悬浮无尘传送系统的悬浮特性及解耦控制仿真分析

介绍了一种永磁悬浮无尘传送系统。该系统采用两对双列对称布置的非接触主动永磁悬浮支承。悬浮支承中,永磁铁提供磁性力,伺服电机驱动永磁铁转动,通过改变悬浮支承与悬浮导轨间的磁通量实现悬浮力的实时控制。通过消除冗余的悬浮支承控制点建立悬浮系统的动力学模型,应用LQR控制方法仿真分析未解耦系统的悬浮特性,证明该系统的耦合性及不易控制性。此外,采用状态反馈解耦控制策略对系统进行解耦控制仿真,结果表明该策略可以使系统解耦,并具有较高的稳定性和较快的响应特性。     

电磁轴承-无轴承电机系统在转子主动控制的应用研究

主动磁轴承借助电磁力来控制转子的振动,无轴承电机在实现转矩控制的同时实现电机的悬浮控制。本文在对永磁偏置三自由度电磁轴承和两自由度无轴承电机的磁悬浮机理一般性描述的基础上,分析了其产生的悬浮控制力。并以转子电磁振动为研究对象,结合电磁轴承和无轴承电机的特点,提出利用一种新型的五自由度磁悬浮异步电机作为执行机构对转子电磁振动进行主动控制,实现了转子系统稳定工作。此系统可以有两方面的应用,既可以用做转子的支承,也可以用做转子振动主动控制的增稳。     

飞轮储能磁轴承系统结构及其悬浮特性

介绍了一种由径向永磁轴承与电磁推力轴承组成的单轴主动控制的飞轮储能磁轴承系统结构 ,径向永磁轴承提供径向恢复力与轴向悬浮力 ,电磁推力轴承提供轴向恢复力。并对系统的结构参数计算及其磁悬浮特性进行了分析与讨论。研究结果表明 ,永磁轴承动、静磁环轴向位移对系统承载力与刚度有明显影响 ,采用多对磁环永磁轴承 ,有利于提高系统承载力与径向刚度     

磁悬浮轴承连续式模糊控制系统

介绍了主动磁悬浮轴承的连续式模糊控制系统，主要由高精度气隙检测电路、PS－7483多功能综合板与PC机组成，系统具有较高控制精度，良好的动态特性和鲁棒性。     

汽车分段线性悬架系统的运动稳定性分析

运用稳定性理论,针对由1/4车体建立的分段线性汽车悬架系统的运动微分方程,分析了其周期解的运动稳定性,得到了共振响应的稳定区域。并分析了车辆在行驶过程中随外激振频率以及外激振力变化的运动特性。讨论了非线性弹簧刚度、缓冲簧间隙等参数对周期解稳定性以及汽车分段线性非线性悬架的运动稳定性的影响。为汽车悬架系统振动的参数识别,优化设计和合理控制提供了理论依据。     

山地自行车后悬架机构优化设计方法

分析山地自行车后悬架主要类型,将其归纳为单铰结构、摇臂驱动四杆机构和连杆驱动四杆机构三类。在归纳现有山地自行车后悬架机构图谱的基础上,建立减振器所受轴向力与后轮轴所受垂直力之比与后轮轴角位移的映射关系,探讨这种关系对骑行振动舒适性及操控性的影响。以典型样车为例,比较不同形式后悬架机构力比映射特性的差异,得到四杆机构后悬架刚度小于单铰结构后悬架刚度的结论。在此基础上,通过分析找出影响后悬架系统性能的设计参数为：连架杆长度、连杆长度和减振器与车架连接的位置,并以这些参数为设计变量,以实际结构空间限制为约束条件,以设定的力比曲线为优化目标,通过典型实例优化后悬架系统的设计参数,给出一种后悬架机构尺度综合方法。