基于AutoCAD的平面二次包络环面蜗杆三维建模与加工仿真

建立零件的三维模型是实现装配设计、复杂零件设计、外观设计、有限元分析等必不可少的环节.利用ActiveX Automation编程接口,在AutoCAD 2006环境下用VB编程进行二次开发,实现了平面二包环面蜗杆的参数化三维建模和加工运动仿真.     

平面二次包络环面蜗杆数控加工误差分析研究

以多体系统建模理论和空间啮合原理为基础,研究数控机床各轴运动误差、刀具误差、工装误差等多项原始误差对平面二次包络环面蜗杆数控加工廓面精度的影响,推导出包含以上各误差的平面二次包络环面蜗杆误差廓面方程,利用牛顿迭代法计算并对误差计算结果进行对比分析,从理论上阐述各误差对加工蜗杆廓面精度的影响规律,为平面二次包络环面蜗杆高精度数控加工提供参考。       

锥面二次包络环面蜗轮副数字化建模与求解算法

环面包络蜗杆与二次包络蜗轮的模型精度与装配偏差对蜗轮副的传动性能有直接影响,针对复杂蜗杆与蜗轮齿廓提出数字化建模方法与模型求解算法。构建锥母面砂轮、蜗杆与蜗轮的坐标标架及数字建模系统,采用矢量法、微分几何和运动学等方法推导了蜗杆齿廓的啮合方程,运用空间变换矩和啮合理论建立了蜗杆齿廓的数字表征模型。以蜗杆齿廓为新母面,建立了二次包络蜗轮齿廓的啮合方程与数字模型。联立包络条件和齿廓边界给出了蜗轮副齿顶和齿底环面母线方程,并建立了蜗轮副数字表征模型的约束条件。针对蜗杆与蜗轮成型特征,设计了其复杂齿面数字表征模型求解算法,运用Matlab计算了蜗杆与蜗轮齿廓的啮合点云。在造型系统中,对啮合点云包络拟合获取了蜗杆与蜗轮三维数字化模型。将蜗杆与蜗轮进行虚拟装配验证了建模效果。建模实例和装配结果验证了蜗轮副数字模型与求解算法的有效性与准确性。     

平面二次包络环面蜗杆传动研究综述

针对平面二次包络环面蜗杆传动在国内外的发展现状,对其在理论和生产实践方面的研究进行了综述,分析了平面二次包络环面蜗杆传动研究目前存在的问题,提出了未来的研究方向.     

平面包络环面蜗杆啮合齿面的结构特性及其应用

根据平面包络环面蜗杆的形成原理,研究了平面包络环面蜗杆螺旋面的结构对称性,导出了齿面坐标关系。平面包络环面蜗杆的这种结构对于平面包络环面蜗杆两啮合齿面(即螺旋面)数控磨削加工起刀点的自动确定具有重要作用。应用上述对称性对平面包络环面蜗杆的数控磨削进行了仿真研究,结果表明了对称性研究结论和利用对称性确定数控磨削起刀点的方法正确可行。这种方法对于其他形式的蜗杆传动的数控加工具有一定的借鉴意义。     

新型平面二次包络蜗杆数控磨床的数控和电控系统设计

本文作者设计了新型四联动平面二次包络蜗杆数控磨床的数控及电控系统,该磨床采用虚拟中心的方法,通过两正交轴的圆插补及磨头基座的自转实现了传统蜗杆加工磨床上的砂轮工作面的平面回转运动,克服了传统加工蜗杆工作层面多,结构复杂,加工精度、效率低等缺点。作者设计出的数控、电控系统满足了该磨床的机械加工要求的技术指标,各坐标轴脉冲当量精度达到了1μ。     

平面二次包络环面蜗杆传动国内研究综述

相对于圆柱蜗杆传动,平面二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高和使用寿命长的优点,但是目前存在着参数设计难、精度控制难和制造成本高的问题.综述平面二次包络环面蜗杆传动技术的国内研究和发展现状,从设计、制造和检测3个方面凝练了40多年来的研究成果和关键技术.提出了未来需要进一步深入研究的方向和内容:构建集设计、制造和检测于一体的闭环系统,实现其高效、高精制造.开展修形理论、制造误差修正技术、蜗轮副装配技术及滚刀加工技术的研究,完善技术标准体系,开发工业软件.     

NC2050-A平面二次包络蜗杆磨床开发研制

本文作者提出了平面二次包络环面蜗杆采用数控磨床加工的设计与开发思路,解决了伺服驱动轴由于负载严重不匹配引起的插补误差问题,使该磨床的开发研制达到改造的技术指标。     

数控加工三维仿真系统的研究与开发

采用Windows98作为开发平台,选择OpenGL作为工具,开发了数控车、铣、钻加工三维仿真系统。系统由数控程序编辑,数控程序检查与解释,仿真计算及仿真显示等模块组成。其特点是基于数控代码的反向仿真,更接近实际车削、铣削、钻削的加工过程。     

平面二次包络环面蜗杆传动齿面接触应力计算

采用弹塑性接触有限元法求解了不同包容齿数下的齿间载荷分配系数,基于啮合原理计算了接触点的诱导法曲率半径并进行了回归分析,建立了单齿接触线长度和总接触线长度的简化计算模型。基于Hertz模型,推导出适用于平面二次包络环面蜗杆传动的承载最大齿对的接触应力计算公式和平均接触应力计算公式。建立了蜗杆副的有限元模型,分析了不同载荷作用下的齿间载荷分配及齿向应力分布规律。最后,通过实例对比了用于平面二包蜗轮副齿面接触应力分析的解析法及数值法。结果表明：解析法与数值法计算结果接近,前者计算值高于后者约10%~25%。     

用ObjectARX实现TP型包络环面蜗杆三维造型

介绍了使用ObjectARX技术实现TP型环面蜗杆的三维实体造型方法，为进一步研究该型蜗杆副的啮合性能仿真提供基础，展示了三维造型在蜗杆传动应用中的广阔前景．     

数控加工平面任意曲线的精度控制模型

本文针对复杂的平面轮廓加工曲线，提出了曲线的离散模型，并给出了模型的面向加工的精度控制准则；该模型的精度控制准则可以保证所生成的数控加工曲线严格控制在曲线的逼近误差范围之内。     

轴流泵内部三维湍流场数值模拟

设计了一900型号的轴流泵,进行了轴流泵全流道的三维造型和数值模拟,数值模拟采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和标准模型,采用了SIMPLEC算法．通过数值模拟得出了叶片表面速度和压力分布规律．通过分析结果表明：叶片表面的相对速度沿径向逐渐增大,其分布规律符合圆柱层无关性假设;叶片发生汽蚀的危险区域位于叶片外缘进口边到出口边约1／4处;叶轮出口处流场呈螺旋形向外运动趋势．     

连铸结晶器内凝固过程的热-流-力数值模拟

针对板坯连铸生产中的问题,建立了热流力耦合的三维非稳态有限元模型。以尺寸为1.2 m×0.2 m的Q235B板坯为研究对象,利用Procast软件的二次开发,求解出了结晶器区域内的温度场、流场和应变分布。计算结果表明,铸坯收缩量在不同方向上存在不同的分布状态。考虑气隙产生对传热的影响时,结晶器出口铸坯表面平均温度由1 148.3℃增加到1 275.7℃,坯壳厚度由18.7 mm减少到15.4 mm。     

青藏高原动力学模型的数值研究

给出了青藏高原结构变形的动力学模型及其数值模拟 .模型采用了热传导、弹塑性和大变形的理论 ,利用数值方法给出了从距今 70Ma(百万年 )到现今各个历史阶段的温度场、位移场、应力场以及开裂和滑动等情况 ,得到了青藏高原陆壳的缩短、增厚和隆升之间的定量关系 ,为实现青藏高原动力学的定量研究进行了有益的尝试     

Faddeev模型的求解及数值模拟

通过构造合适的矢量,对Faddeev模型的场方程进行了化简,使用Mathematica软件对模型中的非线性方程进行了数值求解.为方便使用,还对大量的数值解进行了有效拟合.采用拟合的解析解,得到了此类简化后的场方程的三分量的波动解,数值模拟给出了此类解的外形特征.     

二自由度平面手臂的小脑控制模型与仿真

针对小脑在运动中学习控制的角色问题,提出了一种为到达指定目标可以学会产生运动信号的肢体运动控制小脑学习模型,该模型由一个小脑学习模块以及硬连线外小脑系统构成,用以控制一个模拟的、由6块肌肉所驱动的双关节手臂。其中,小脑学习模块由1组可调式模式产生器的独立子模块构成;外小脑系统负责在小脑模块不能引导手臂到达指定目标的情况下产生精度较低的矫正运动,通过本体输入,模型的下橄榄通过观察由外小脑系统产生的矫正运动来推断小脑产生的运动误差,以期达到对手臂运动的调节和控制,仿真结果表明,该小脑模型具有较好的理想轨迹跟踪性能。     

动态系统中干摩擦力的数值计算模型

在含干摩擦特性的动态系统的数字仿真中，采用理想干摩擦力模型常常会出现数值不稳定而导致错误的计算结果。本文分析了产生数值不稳定的条件，据此提出了一个稳定性良好的干摩擦力数值计算模型，通过仿真表明了算法的有效性。     

倾斜地下水含水层3维简化数值模型

针对倾斜含水层三维简化数值模拟问题,提出了柱体单元水头梯度平均面的概念,建立了倾斜非等厚柱体单元水头梯度平均面的计算方法。以水头梯度平均面为基础,进行柱体单元水量均衡计算,得到不规则柱体单元的侧向流量项和弹性释水项,含水层层间水力联系通过有限差分法进行计算,由此建立倾斜含水层三维简化数值计算模型,运用该模型模拟了不同条件下地下水运动状态,将模拟结果与通用地下水模拟软件Visual Modflow和Feflow进行对比分析,模拟得到的水头结果正确、合理、处理边界更加方便,计算效率较高。