基于优化非线性控制的齿轮传动系统动态误差研究

针对齿轮传动系统运动角位移跟踪误差较大、振动幅度相对严重等问题,对直齿圆柱齿轮运动过程中产生的角位移和输出扭矩等进行研究。建立齿轮传动系统模型,给出齿轮传动系统动力学方程式。对传统线性PID控制系统进行改进,设计非线性PID控制系统。引入粒子群算法,对粒子群算法权重系数进行改进。采用改进后的粒子群算法优化非线性PID控制系统,通过反馈误差对PID控制器参数进行调节,从而达到控制系统输出误差的补偿目标。利用MATLAB软件对优化后的齿轮传动系统输出误差和扭矩进行仿真,并且与线性PID控制结果进行对比。结果表明:与线性PID控制系统相比,优化后的齿轮传动控制系统能够在线调节各项控制参数,从而提高齿轮传动精度。该控制系统反应速度快,稳定性较好,抗干扰能力强,具有较高的控制精度。     

基于拓扑图法的齿轮传动系统特性研究

采用信号流图法,分析齿轮传动系统功率流的传递特性。通过对齿轮传动系统已取得的新成果进行归纳总结,得出XP型和PX型混联齿轮传动系统的通用表示形式。再根据该系统的结构特点,结合信号流图法的计算原理,建立XP型和PX型混联齿轮传动系统的信号流图模型。在此基础上,经简化计算得出XP型和PX型齿轮系统的转速、转矩和功率等参数的计算关系式,并通过实例计算验证了该方法的可行性。     

某高速电磁开关阀电磁力影响因素的研究

针对某高速电磁开关阀高性能要求,阐述了电磁场有限元分析的基本理论知识,给出电磁场基本表达式,建立了高速电磁开关阀电磁场模型。针对不同工作气隙、不同非工作气隙、不同绕线参数、不同温度以及不同电压高速电磁开关阀电磁场进行了分析,得到高速电磁开关阀电磁场分布云图,分析其磁场饱和程度;得到不同工作气隙、非工作气隙、线圈丝径、线圈层数、线圈电流、NI值、温度等参数下阀芯电磁力曲线,分析高速电磁开关阀电磁力受其结构参数与工作参数的影响因素,为高速电磁开关阀电磁控制单元的设计提供参考,并给出了高速电磁开关阀设计过程的注意事项。     

大承载力径向电磁轴承的建模设计与分析

根据10 kW·h储能飞轮对支承系统的大承载力要求,提出12磁极E型径向电磁轴承结构,分析磁极个数对于支承性能的影响,建立12磁极径向电磁轴承的电磁力数学模型,并基于此对电磁轴承的结构展开设计。基于有限元软件,进行不同控制电流下的电磁轴承磁场分布仿真。基于所设计的径向电磁轴承试验台,进行不同间隙状态下的电磁力试验,仿真和试验分析结果验证了所提出磁轴承结构的合理性和可行性。     

基于Pro/E的行星齿轮机构参数化建模和自动装配研究

行星齿轮机构装配关系复杂,实现自动装配难度较大,为提高行星齿轮机构的设计效率,文章对行星齿轮机构参数化建模和自动装配技术进行了研究。通过分析行星轮系的结构特点,文中提出了一种行星轮系自动装配程序设计流程,研究了参数化建模和自动装配功能模块的开发步骤和主要功能,在Pro/E 5.0中利用Microsoft Visual Studio 2008开发出了具有可视化界面的参数化建模和自动装配模块。通过上述参数化建模与自动装配程序可实现行星齿轮传动系统各个零件的快速设计与整个系统的快速装配,从整体上提高了设计效率。     

软接触电磁连铸技术分析

运用数学解析的方法，对连铸软接触技术中若干电磁参数进行了理论分析，通过对电磁波在铜，钢水和充满钢水的铜结晶器内的衰减的分析，以及对电磁体积力的数学推导，确认了电磁力的大小取决于磁感庆强度沿径向衰减的快慢，即Bz对r的导数，当频率增加时，铸坯表面的电磁力增加，并向铸坯中心迅速衰减，电磁压力沿径向的分布弯月面的形状，一定结构的结晶器应选一个最佳频率，才能得到最大的电磁约束力。     

电磁成形线圈的结构及应用

电磁成形能有效地提高轻质合金的成形性能,线圈结构是影响成形质量的关键因素之一.本文介绍了电磁成形的基本原理,分析了线圈结构与电磁力分布的关系,指出线圈结构能够控制变形力的分布,要根据工件变形部位的需要来确定电磁力的分布并设计与之相适应的线圈.按照结构形式将线圈进行了分类和详细介绍,并举例说明了各类线圈的典型应用.     

双点伺服压力机主传动系统设计与分析

通过比较常见的传动系统结构,重点分析多杆机构的三种类型--三角肘杆式、双曲柄式和四点六杆式,最终设计了双点伺服压力机的双曲柄主传动系统。利用遗传算法,优化设计杆系参数,分析滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。     

基于ADAMS的锥齿轮传动系统动态特性仿真和可靠性疲劳分析

利用Pro/E软件对齿轮进行参数化三维实体造型,并运用Parasolid把其导入ADAMS中,建立齿轮传动系统动力学仿真模型,进行运动分析、动态干涉情况分析以及利用动态指数进行可靠性疲劳分析,验证齿轮三维参数化造型过程及传动系统建模过程的合理性.     

齿轮疲劳失效分析与工艺参数优化

齿轮传动在航空、机械、冶金、交通运输等领域中得到了广泛的应用,齿轮构件的疲劳失效会导致整个传动系统的失效。为了确保齿轮运行的平稳性和可靠性,对20CrMnTi渗碳齿轮的工艺参数进行优化。先对齿轮常见的齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳进行详细的失效机理分析,并基于此利用田口方法设计齿轮疲劳正交试验,然后根据设计参数进行齿轮疲劳试验,利用Minitab软件对试验数据进行分析。结果表明:影响齿轮疲劳性能的因素等级排序分别是渗碳层深度、心部硬度和表面粗糙度,且渗碳层深度的影响程度远大于后两者。     

管件电磁成形电磁力分布特性分析

本文基于安培力定理建立了管件电磁成形时径向和轴向电磁力的计算公式 ,直观描述了线圈 -工件系统几何参数与电磁力幅值的对应关系 ,阐述了轴向电磁力对提高材料成形性能的作用 ,用数值方法分析了径向和轴向电磁力的分布特性。分析表明 ,细管较粗管成形困难 ,轴向电磁力在管端最大 ,忽略轴向电磁力会导致终态变形分析值小于实际值。     

低压电磁铆接放电电流分析

线圈放电电流对铆接力起决定作用,铆接力是顺利实现铆接的关键因素。放电电流可采用幅值和频率等参数描述。该文在放电回路分析的基础上,通过电阻分流器法测量成形线圈放电电流,分析低压电磁铆接系统参数对线圈放电电流的影响。研究结果表明,在低压电磁铆接下,线圈放电电流为一衰减震荡波形,幅值在kA级,周期为ms级,能顺利实现直径4mmTA1铆钉的成形。同时线圈匝数、导线截面尺寸、放电电容和驱动片厚度等参数,对低压电磁铆接放电电流的幅值和周期均产生较大的影响。在成形中需优化电阻、电感和电容三者的匹配关系,以满足不同工艺放电电流的要求。     

电磁铸造电磁作用力的数学分析及试验研究

对电磁铸造圆形感应器产生的磁场在金属熔体内的电磁作用力进行了理论分析和实验研究。指出导体中电磁作用力仅存在于径向及轴向方向上。电磁作用力的大小不仅与磁感应强度有关，还与磁感应强度的分布梯度有关；电磁有旋力是由于磁场分布不均匀造成的，其旋度方向在柱坐标系的周向方向上。试验研究分析了感应器结构、电流等工艺参数对电磁场分布的影响。     

圆坯连铸末端电磁搅拌控制系统的设计

以江苏永钢集团有限公司圆坯连铸末端电磁搅拌控制系统为背景,对大断面圆坯连铸末端电磁搅拌控制系统进行了设计,针对生产过程中出现的电流波动较大等电机故障,对控制参数进行了优化,优化后完全满足生产工艺要求。     

电磁力随焊控制焊接应力装置的研制及应用

高强合金薄壁结构焊接时,存在变形大,热裂敏感性高的问题.针对这一问题,研制了一套脉冲电磁力装置,以实现借助脉冲电磁力无接触随焊控制焊接应力.该装置通过控制储能电容的充电电压调节电磁力大小,电磁力频率在10～90 Hz之间连续可调.应用所研制装置,采用鱼骨状裂纹试验法,对LY12高强铝合金进行了控制热裂纹试验,发现脉冲电磁力可以起到减小焊接热裂倾向的作用;且电路结构简单,控制方便,可靠性高.仿真和试验证明该装置满足设计要求.     

改善齿轮钢SAE8620H碳偏析的连铸工艺研究及应用

齿轮钢宏观碳偏析会加重带状级别,影响齿轮热处理变形。最根本解决方法是控制连铸坯碳偏析,在合适的连铸工艺拉速下采用优化结晶器电磁搅拌参数、动态末端电磁搅拌、控制钢水过热度及优化二冷配水的技术手段改善了连铸坯截面碳偏析指数及碳极差。实践结果表明,选择合适的连铸工艺参数及动态末搅技术能够大幅度提升铸坯内部质量,降低齿轮钢SAE8620H宏观碳偏析,达到9点碳极差不高于0.025%、碳偏析指数为0.95～1.05的水平,有效降低了齿轮钢带状级别。同时,轧制圆钢加工成齿轮后热处理变形量小、变形趋势好,产品质量得到了客户的认可。     

CNC齿轮测量中心驱动控制与传动系统设计

描述了CNC齿轮测量中心的工作特点，着重介绍了测量中心驱动控制系统及机械进给系统的设计，并对机械传动系统的性能进行了分析，验算了主要设计参数。该测量机测量精度高，性能稳定，已开始小规模生产。     

电磁铆接电磁场数值模拟

为了分析电磁铆接电磁场的变化规律,采用数值模拟方法,以ANSYS软件为平台建立了电压激励的电磁场耦合模型.通过电阻分流器测最线圈放电电流,验证建立耦合模型的正确性.研究结果表明:驱动片主要受轴向磁场力作用,沿驱动片径向分布不均匀,在驱动片半径一半附近轴向磁场力最大;磁场力沿驱动片厚度方向呈梯度分布.在线圈与驱动片之间,磁场主要沿径向分布,渗入驱动片的磁场呈衰减分布.     

电磁铆接各参数对线圈放电电流的影响

线圈放电电流是影响铆接质量的主要参数,而放电电流由众多参数所决定。利用通过有限元方法建立的电磁铆接电磁场耦合模型,系统地研究了各参数对线圈放电电流的影响。研究结果表明,放电电压、放电电容量、线圈匝数、系统电阻、驱动片材料、驱动片厚度和放电线圈与驱动片间隙对放电电流的幅值和周期均有较大的影响。通过线圈放电电流的分析,为电磁铆接成形参数的选择及工艺参数的设计奠定基础。     

准双曲面齿轮副节锥参数新算法

提出了新的确定准双曲面齿轮各节锥参数之间几何关系的计算公式,并基于此计算原理,提出新的准双曲面齿轮节锥设计、大轮齿面成形和小轮齿面成形的计算方法。应用该新算法可简便地求出齿轮的加工参数和进行齿面优化设计。