利用单杆矢量法研究曲柄滑块机构刚体导引综合

文中将单杆矢量的相对位移差用于建立曲柄滑块机构刚体导引综合方程式。提出和分析了单杆矢量法的两种基本形式,建立了曲柄滑块机构刚体导引综合方程式。通过总次数和混合体积分析,表明单杆矢量法总次数与双杆组法相同,两者的混合体积接近。但单杆矢量法比双杆组法模块性更强,能更直接地建立机构的综合方程式。最后通过实例讨论了单杆矢量法曲柄滑块机构刚体导引四位置综合问题的应用。在用同伦法求该方法建立的机构综合方程组的全部解时,具有较高的求解效率,且方程模块性强,适合于通过计算机建模解决曲柄滑块机构刚体导引运动综合问题。     

平面四杆机构近似运动综合的自适应方法

给出了具有二次鞍点意义的近似圆点、近似滑点和近似束点的新定义,提出了简单曲　线的自适应拟合方法和法向误差的统一评价模型,建立了平面四杆机构运动不变量优化综合　的统一数学模型和通用的鞍点规划求解方法。将实现给定位置、轨迹和函数的多种类型平面　四杆机构的近似尺度综合全部归结为寻求相对运动平面上的近似圆点、近似滑点和近似束点　及其组合问题,并在理论上阐明了平面四杆机构运动综合问题存在最优近似解和收敛性算法　。     

平面六杆高级机构高阶函数发生器的综合

本文提出了分组迭代逼近线性叠加最优综合法用于解决平面高级机构的高阶运动参数函数发生器的综合。将机构分析过程与机构综合过程有机地结合起来,建立了四边形和五边形环路方程及求解方法,成功地求解了平面高级机构函数发生器的综合问题。     

曲柄齿条滑块极位三阶停歇的七杆机构设计

高阶停歇机构的设计理论是机构设计理论中的重要分支之一。数学分析表明，复合函数中两个相关函数在同一时刻的一阶导数等于零，导致复合函数的一至三阶导数在对应时刻为零，此原理开创了高阶停歇机构设计的新方法。研究表明，该数学原理对应几十种从动件在极限位置作直到三阶停歇的平面或空间机构。本文仅介绍了一种基于曲柄齿条的滑块在单或双极限位置具有直到三阶停歇的平面七杆机构的设计，研究了它的高阶传动特征。该种机构结构简单，容易设计，传动角大。     

基于优化理论的机构综合方法研究

提出了将优化设计的思想应用于机构综合中，并据此开发出了相应的软件。现主要以平面四杆机构的9位置轨迹生成问题为例，介绍了机构综合的优化方法的实现：以杆长等9个参数为设计变量，以相应的方程组中9个方程的左式平方和最小为目标函数，以杆长能构成四杆机构等为约束函数，采用惩罚函数法进行编程求解。最后给出了一个应用实例，表明了方法的有效性。     

平面连杆机构的CAD及动态模拟

本文以平面连杆机构设计的机构封闭矢量方程解析法为基础，对于平面四杆机构设计中实现连杆预定位置、实现轨迹及实现连架杆对应位置这三类问题，建立了ＣＡＤ的计算系统和相应的机构运动再现的动态模拟显示系统。并能有效地在微机上完成初始值的确定、精确求解、结果验证和一些检验项目等内容，从而可形成一套较实用的平面机构设计的ＣＡＤ系统。     

平面轨迹机构运动误差的统计矩分析

轨迹型机构的运动综合误差具有强非线性,采用泰勒级数线性化处理难以高精度求解其均值与方差。为此,提出采用变量降维算法对轨迹机构的运动综合误差进行概率建模。以平面四杆轨迹机构为例,考虑机构构件尺寸的随机性,基于运动学分析提出机构的运动综合误差模型,采用双变量降维方法将机构运动误差函数近似为系列双变量函数与单变量函数之和,并应用GaussHermite积分公式对误差函数进行矩估计,由此导出机构运动综合误差的均值和方差。该方法处理实现了计算效率与精度的综合平衡。最后给出数值算例对所提方法的有效性进行验证。     

一种摆杆极位五阶停歇机构的设计

停歇机构的设计理论是机构设计理论中的重要分支之一,数学分析表明,复合函数中第一个基本函数在某时刻的一、二阶导数为零,第二个基本函数的一阶导数在对应时刻为零,导致复合函数的一至五阶导数在对应时刻为零。此原理开创了一种崭新的基于基本机构之组合的高阶停歇机构的设计方法。为此,设计了一种基于行星轮系的摆杆在极限位置具有直到五阶停歇的平面七杆机构,研究了它的尺寸设计与高阶传动特征。该种组合机构结构较简单,容易设计,传动角大。     

平面六杆机构再现函数的设计计算

纺织、轻工机械中,平面多杆机构应用颇为广泛。但是,关于平面多杆机构的设计方法,现有的这方面书刊介绍甚少。特别是实现多位置的刚体导引及函数再现问题,设计者往往只能在参考原有机构的基础上,运用几何图解方法,制作模型,再经反复试凑和实验,而结果还不一定能获得符合预期运动要求的机构。     

平面复合连杆机构设计及可动性分析

由于设计尺寸不合理,复合机构在工作过程中产生奇异导致机构失效,因此在复合机构的设计过程中可动性分析是必要的环节;大量的研究成果是针对平面铰链机构的分析设计,而平面复合机构的研究工作相对较少。通过解析法推导出曲柄滑块机构曲柄和连杆的解析式以及通过矢量环方程法推导出五杆滑块机构杆长解析式,并将曲柄滑块机构和五杆滑块机构装配,对装配后的复合机构进行可动性分析,得到复合机构的杆长关系。为快速、准确的设计此类复合机构提供了一种新的方法。     

液体润滑剂的黏度对边界滑移影响的实验研究

为了了解微纳米间隙中流体的流动特性,采用原子力显微镜对微纳米间隙中的固体和液体边界滑移进行了实验研究,主要研究了液体润滑剂的黏度对边界滑移的影响。实验中采用的固体样品为SiO2,液体样品为两种不同黏度的季戊四醇油酸酯,分子式为C77H140O8,黏度分别为32mm2/s和150mm2/s。采用相对速度法对实验数据进行了处理,结果表明,不同黏度的季戊四醇油酸酯和SiO2表面作用时都会发生边界滑移,黏度大,产生的滑移大。其原因是,随着黏度升高,邻近固体表面的液体分子与和固体表面相接触的液体分子之间的剪切力增大,可更加容易地克服固液界面间的作用力,更加容易产生边界滑移。     

高速数控加工中NURBS曲线拟合及插补技术的研究

通过分析现代数控系统中自由曲面插补算法的特点,提出了基于最小二乘法的NURBS曲线拟合算法和基于弧长参数补偿的NURBS插补技术。采用最小二乘法拟合NURBS曲线,能获得光滑的刀具加工路径,并且在一定范围内能复原曲线的设计轮廓。参数补偿的NURBS插补方法,以泰勒展开法得到的插补参数作为临时插补点,利用该插补法能显著减小速度波动,可将速度控制在理想的范围内,可进一步提高加工精度并减小数控机床的振动。仿真实验表明：该算法简明高效、易于实现,能够满足现代数控系统的要求。     

指数型产品多阶段可靠性增长的Bayes模型

基于D-S证据理论融合验前信息,建立了一种适用于小子样复杂系统多阶段可靠性增长分析的Bayes模型。选择Gamma分布作为失效率的先验分布,通过多源可靠性信息融合,将专家经验转换成概率分布, 利用D-S证据理论融合多个专家信息,确定了先验分布参数,结合产品研制阶段试验数据,根据Bayes统计推断理论,给出了失效率、平均故障间隔时间（MTBF）和可靠度的Bayes点估计和置信下限。以兆瓦级直驱式风力发电机研制试验验证了该模型的有效性。     

基于敏感参数分析的变矩器叶片参数研究

运用试验设计技术,研究了叶片进出口角、液流偏离角和损失系数等液力变矩器敏感参数,综合考虑这些敏感参数对最高效率、启动变矩比系数和力矩系数的影响,得到了它们之间的影响趋势,确定了影响因素的特定范围。改变泵轮的入口角度后,通过相关试验验证了效率变化的趋势。     

基于硅模具的Zr基非晶合金微零件吸铸制备

基于硅模具提出了一种吸铸成形Zr基非晶合金微零件的方法。采用真空氩弧熔化吸铸炉进行了非晶合金微零件吸铸成形实验,用红外热像仪测量了合金熔液温度,发现合金熔液在1116℃下能够完全复制宽3μm、深3μm的硅方形微槽结构且具有较好的表面形貌。随后分别采用带有多型腔和双层型腔的硅模具进行了吸铸成形实验,成功制备了模数为50μm的非晶合金微齿轮零件,微零件的硬度及弹性模量分别为6.49GPa和94.9GPa。实验结果表明,基于硅模具吸铸成形Zr基非晶合金是一种制备高精度、高表面质量、高性能微零件的有效方法。     

轧制力动态特性影响下的轧机辊系振动行为研究

考虑受辊系振动影响时轧制力的动态特性,建立了板带轧机辊系非线性振动模型。采用平均法求解得到振动系统的幅频响应,分析不同轧制速度和外激励幅值对幅频特性的影响规律。运用奇异性理论分析振动系统静态分岔行为,得到系统分岔的转迁集以及出现不同振动形态的临界条件。以轧制速度为分岔参数,研究轧机辊系振动系统动态分岔特性。结果表明：轧机辊系振动行为对轧制速度变化十分敏感,振动幅值随着外激励幅值和轧制速度增大而增大,系统不稳定频率范围随着轧制速度提高而减小,随外激励幅值增大而增大;系统随轧制速度变化出现阵发性混沌运动,结合最大Lyapunov指数曲线得到稳定轧制时的速度范围。研究结果为抑制轧机振动和保障轧机稳定运行提供了理论参考。     

柴油机进气门晚关系统关键参数对进气性能的影响研究

针对DK4A柴油机电液进气门晚关机构,建立了柴油机的数值模型,分析最大升程限位下进气迟闭角对柴油机进气质量流量的影响,研究了附加升程限位与进气迟闭角对进气状态参数的影响。研究表明,最大附加升程限位对进气质量流量影响很小,相同进气迟闭角度下的进气流量变化率均小于3％,且随着进气迟闭角度的增大,进气流量减小;进气迟闭角增大有利于增长滞燃期,降低压缩终了的压力和温度,而最大附加升程限位对压缩终了温度和压力影响很小,在相同进气迟闭角下的温度和压力的变化率均小于5％。     

弹性复合圆柱滚动体的加工工艺

以NU318E型弹性复合圆柱滚子轴承为研究对象,对弹性复合圆柱滚动体的结构进行了分析和优化,确定了加工尺寸,制定了滚动体加工工艺路线。对加工过程中同轴度难以保证、内孔及深穴表面粗糙度要求高、材料填充工艺复杂等加工难点和重点进行了讨论,并对工艺方案进行了多次试验和调整。加工试件检测结果表明,采用该工艺方案加工的弹性复合圆柱滚动体符合设计的要求,工艺路线制定合理。     

基于OE-CM算法的机床主轴热误差建模与补偿分析

针对机床热误差建模过程中,误差信息不透明、数据特性不全面等不利因素,根据机床主轴热误差实验数据,分别采用GM(1,n) 模型和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型建立主轴热误差预测模型并进行线性叠加,然后采用预测有效度算法调整模型加权系数,建立了最优有效度复合预测模型（OE-CM）以获取最佳预测效果。在VXC-560型三轴数控机床上进行在线实验建模,实验结果表明：OE-CM具有预测精度高、鲁棒性好等特点,整体预测效果优于灰色GM(1,n)模型和LS-SVM模型,适合在复杂工况条件下对机床主轴热误差进行预测和补偿,为提高机床热误差补偿精度建立了理论模型。为了验证该预测模型的有效性,对所研究的机床主轴进行热误差在线补偿,机床主轴Z向最大误差从23.8μm减小到8μm,减幅达到66.4%,较好地提高了机床精度,具有一定的工程化推广前景。     

压电驱动器非线性机电耦合动力学求解与验证

基于压电非线性效应和位移非线性效应建立了压电驱动器非线性机电耦合动力学方程,应用Linz  Ted-Poincaré法对弱非线性自由振动、接近共振时受迫振动及亚谐波振动响应方程进行推导,比较了压电驱动器在非线性及线性条件下响应的区别,使用四阶Runge-Kutta数值法和实验对理论推导进行了验证。结果表明:在两种非线性效应中,压电非线性对压电驱动器振动响应的影响是主要的;非线性数值解与解析解吻合较好,实验频率更接近非线性共振频率。