CHARACTERISTICS OF ELECTROMECHANICAL COUPLING SELF-SYNCHRONIZATION OF A MULTI-MOTOR VIBRATION TRANSMISSION SYSTEM

0 INTRODUCTIONMultimotor vibratory transmission system is akind of complex self-synchronous vibratory machinedriven by several motors non-joined with eachother. Due to them having no disadvantages of single--motor vibratory machine whose eccentricity force andPOwer are limited, multi-motor vibratory transmissionhas fOund wide application in large vibratory machinesin industrials about metallurgy, construction materialand coal. Since the number of motors are often greaterthan two, analyzi…     

振动同步传动及其工业应用

利用振动可将运动和能量传给一个或多个带有偏心质量的转子,这种传动原理我们称它为振动同步传动。作同步运动的转子的转数通常与振动系统的频率相同。例如,固定于同一振动系数中的带有偏心质量的两台激振电动机,当它们获得同步运转之后,即使将其中的一台激振电动机的电源切断,只要满足一定的条件,停止供电的电机将由于系统的振动继续保持回转运动。本文提出了实现同步传动的同步性判据及同步状态的稳定性判据。同时,通过理论研究与试验,证明了这种新原理具有实用的价值。     

机械传动科学技术的发展历史与研究进展

回顾了机械传动科学技术的发展历史,论述了机械传动科学技术研究的新进展。认为：信息与控制技术、能源与环境保护技术、新材料技术、先进制造技术等21世纪最重要领域的科学技术的迅速发展,对机械传动科学技术的发展将产生重要的推动作用。     

三激振器振动系统的振动同步传动

在振动同步理论研究中,存在着一种特殊现象,无直接驱动源的激振器仍能跟随其他有源驱动的激振器进行同步运转,称之为振动同步传动。针对三机驱动水平放置的振动试验台,应用Lagrange能量方程建立动力学模型,根据线性叠加原理得到系统稳定时的响应,利用时间双尺度法获取系统的平均力矩平衡方程,并给出了系统实现振动同步和振动同步传动的同步性判据及同步状态与振动同步传动状态下的稳定性判据。在供电频率50Hz的试验条件下,测得电机2及电机3断电前后系统稳态时的激振器相位差,验证了理论推导的正确性,为振动同步传动理论在多机振动同步机械上的应用提供了依据。     

PRINCIPLE AND TRANSMISSION TECHNOLOGY OF BERTRAND CONJUGATE SURFACES

Bertrand surface is presented by abstracting and subliming the common characteristic of the usual surfaces including rotational surfaces, developable surfaces, normal circular-arc surfaces, etc. Basic characteristic of Bertrand surface is that normals along generator are coplanar. Bertrand conjugate principle is studied and its basic characteristic is that the instantaneous contact line between a pair of Bertrand conjugate surfaces is generator. Bertrand conjugate can be divided into three kinds of typical conjugation forms in terms of the generators that are general plane curve, circular-arc and straight line. Basic conjugate condition is given respectively, and structure condition, which reflects transmission forms and directrix characteristic of this kind of conjugation, is researched. As typical engineering application of Bertrand conjugate surface principle, transmission technology of loxodromic-type normal circular-arc bevel gear is studied.     

带式烧结机的传动、力学分析和仿真

工业用带式烧结机的星轮和台车的传动为齿轮一销齿条啮合传动。针对台车在运行过程中的起拱和速度波动等缺陷,对带式烧结机传动过程中星轮和台车相互之间的力学关系进行了分析。根据分析结果,给出了台车不起拱的系统力学模型,提出了新型无起拱平稳传动带式烧结机的力控制方法。采用该力学模型和力控制方法,结合工业实例,进行了解析计算和基于虚拟样机的运动仿真,计算和仿真的结果基本相符。由此得到了带式烧结机力控制阈值和力控制曲线。考虑力控制方法所设计的新型带式烧结机己经投入实际生产,应用效果表明所建立的模型理论正确、计算和仿真可靠、力控制方法有效。研究结果可以为今后带式烧结机的工程设计和应用提供理论依据。     

综合传动装置变速机构振动频率与敏感度分析

为了避免综合传动装置在扭转振动时发生共振,需要对传动装置的结构参数进行重新设计、修改。一个复杂的传动装置中,修改哪些结构参数才能有效地改变系统的固有频率是不易确定的。文中建立某综合传动系统的多自由度质量－弹性－阻尼动力学模型,根据复模态振动理论求解该系统在某一挡位下的振动模态,并进行振动频率对系统结构参数的敏感度分析,从33个结构参数中选出4个进行修改,可以有效地改变系统的固有频率。     

机械传动概念设计解与动态性能分析集成建模

基于可扩展单元线性图(Extensible elementary linear graph,EELG)的改进模型,通过增设两个运动特征定义弧,用来描述机械传动组件,以得到包含运动学与动力学信息的拓扑矩阵以及运动特征矢量,实现机械传动概念设计解与动态性能分析的集成.其中拓扑矩阵自动生成系统动力学方程并求解,完成定量分析,而运动特征矢量则是对传动功能进行定性分析.在该模型基础上,构建机械传动功能原理解知识库,通过智能化求解模型,产生满足设计需求的多个原理解,并且自动仿真原理解的动态性能,为设计者优化选取设计方案、配置组件的类型及设定关键参数提供依据.     

考虑物料作用的复合同步振动圆锥破碎机的动力学特性

在分析物料破碎过程和物料层的滞回特性的基础上 ,给出了有间隙物料层滞回力模型 ,建立了复合同步振动圆锥破碎机振动系统的力学模型和考虑物料作用的非线性运动方程 ,为进一步研究提供了基础。     

流体传动及控制技术的评述

在回顾流体传动及控制技术发展历史的基础上,对20世纪90年代后期以来液压技术的发展作了综合评述,它集众多学科于一体,具有显著的机电液一体化特征,尤其是与计算机技术相结合,使得液压技术在系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测,指出关注环保性能;元件与系统的集成化、模块化、智能化、网络化;新材料的使用将是未来的发展方向。     

NOVEL METHOD OF REALIZING THE OPTIMAL TRANSMISSION OF THE CRANK-AND-ROCKER MECHANISM DESIGN

A novel method of realizing the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism is presented. The optimal combination design is made by finding the related optimal transmission parameters. The diagram of the optimal transmission is drawn. In the diagram, the relation among minimum transmission angle, the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the length of the bars is shown, concisely, conveniently and directly. The method possesses the main characteristic. That it is to achieve the optimal transmission parameters under the transmission angle by directly choosing in the diagram, according to the given requirements. The characteristics of the mechanical transmission can be improved to gain the optimal transmission effect by the method. Especially, the method is simple and convenient in practical use.     

SEMANTIC NETWORK PRESENTATION OF MECHANICAL MOTION SCHEME AND ITS MECHANISM TYPES SELECTION METHOD

The Presentation method of the mechanical motion scheme must support the whole processof conceptual design. To meet the requirement, a semantic network method is selected to representprocess level, action level, mechanism level and relationships among them. Computer aided motioncycle chart exploration can be realized by the representation and revision of time coordinaton ofmechanism actions and their effect on the design scheme. The uncertain reasoning technology based onsemantic network is applied in the mechanism types selection of the needle driving mechanism ofindustrial sewing mechanism, and the application indicated it is correct, useful and advance.     

我国机械工程学科的发展与未来展望

概述了我国机械工业40年来的成就,分析了我国机械工业面临的严峻挑战和世界工业发展趋势,提出了机械工程学科的发展方向和研究重点。     

变胞机构及其综合的理论基础

分析变胞机构的工作过程与性质,归纳出变胞机构具有变化的多功能阶段、多拓扑结构、多自由度的三个显著特征。给出变胞机构的定义,讨论变胞机构的范畴和内涵,并分析容易与变胞机构相混淆的多自由度机构、机构组合、对称机构和运动限定机构等及应用场合。总结变胞机构的表达方式和变胞方法;提出变胞机构的工作阶段矩阵、变胞源矩阵和变胞矩阵的概念及构造方式,建立变胞机构在整个工作周期内各个工作阶段之间的内在联系及演变规律的数学模型——变胞方程,将变胞机构综合问题转化为多工作阶段机构型综合、变胞源机构型综合与变胞方程的求解问题,通过各工作阶段矩阵的集合运算产生变胞源矩阵和变胞矩阵,进而得到变胞源机构与变胞方式。列举几种可能的变胞方式,指出工作阶段机构与变胞源机构综合属于多解问题,给出变胞机构综合示例,讨论机构描述与型综合存在的问题,为变胞机构的研究和发展提供理论基础。     

不可微优化的捆集法及其在工程优化设计中的应用

给出了一个求解非凸非光滑问题的捆集算法,并提出了计算次梯度的数值方法及一个针对非凸问题的变尺度因子校正方法。通过一些较困难的工程优化设计实例,验证了算法的计算效率和数值稳定性。     

齿轮传动三维间隙非线性冲击─动力接触特性数值仿真

给出了三维冲击─动力接触问题有限元混合公式;研制了三维冲击─动力接触有限元分析程序。对齿轮传动的突加载荷冲击以及啮入冲击进行了冲击特性数值仿真,分析了齿侧间隙对轮齿冲击特性的影响,为多流齿轮传动系统间隙非线性动态分析提供有力工具。     

基于动力学性能的全柔性机构优化设计

全柔性机构是一种新型机构,多应用在精密定位场合。为保证该机构具有很高的定位精度和较强的抗环境干扰能力,仅以静力学性能作为指标进行机构的优化设计是不足以满足要求的,还需要对机构的动力学性能进行优化。研究以一具体的全柔性机构为例,给出一种基于机构动力学性能的结构优化设计方法。为此首先建立了该机构的动力学理论模型,为保证结果的准确性,还进行了有限元模拟;在设计过程中,同时考虑到了机构的静态特性与动态特性。该方法可有效地完成机构的尺度综合。     

多输入多输出柔顺机构拓扑优化及输出耦合的抑制

多自由度柔顺机构在微动精密定位和精密操作等领域有广泛的应用,因而研究多自由度柔顺机构的拓扑优化方法就显得十分必要。给出了一种多输入多输出柔顺机构拓扑优化设计的新方法。首先,推导了描述多输入多输出柔顺机构柔性的互应变能公式和描述机构刚性的应变能公式,研究了抑制耦合输出的策略,进一步给出了描述输出耦合效应的计算公式,在此基础上建立了考虑抑制输入输出耦合效应时柔顺机构的多目标拓扑优化设计模型。其次,基于改进的优化准则法给出了优化模型的有效求解算法。最后,通过算例说明了该方法的正确性和有效性,研究结果表明,拓扑优化后柔顺机构可以按照预定的要求运动,其输出耦合现象得到了有效抑制。     

输电线巡检机器人行走动力特性与位姿分析

根据跨越超高压输电线路障碍物的类型,提出一种新的双臂自主越障巡检机器人机构。该机器人采用复合轮爪机构在架空地线上连续行走并跨越障碍。由于架空地线呈悬链线状,机器人在连续行走过程中会出现上坡和下坡,对行走动力特性的影响非常明显。在上坡时行走电动机提供驱动力矩,在下坡时行走电动机提供制动力矩,以保持匀速巡线。详细分析了机器人在架空地线上行走时所处的加速、匀速、减速和停止的各个状态,驱动机器人所需的驱动力矩以及它们与机构参数之间的关系,并应用优化方法给出各个状态电动机驱动力矩最小时,机器人机构参数对应的最优解,为巡检机器人的设计和控制系统方案的确定提供了理论依据。     

表面塑性损伤的描述及其细观机理分析

对ＬＹ１２ＣＺ铝合金板件单向拉伸状态下表面塑性损伤的细观演过过程进行了定量、定性一对比观测,并选用和定义了表面损伤进行了比较。结果表明,表面塑性务的细观机理与材料内部的基本一致,是微空穴的形核、长大与汇合为宏观裂纹的过程,汇合方向只与外载的方向有关;三表面损伤变量中,Ｄ（Ａ）、Ｄ（Ｒａ）随的增大幂增大,Ｄ（Ｌ）则是先平稳变化,最后迅速增大;三变量间互相关,且Ｄ（Ｌ）较Ｄ（Ａ）对材料务变化更为敏感;