有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析

以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,提出含有机床运动几何误差以及齿轮副安装误差的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Error tooth contact analysis, ETCA)方法。以SGM法(大轮展成法加工,小轮变形法加工)加工的弧齿锥齿轮为例,通过ETCA分析,得到机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系,对ETCA和TCA的结果进行对比分析,结果表明机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有较大的影响,为了通过齿面接触分析达到更准确的反调加工参数的目的,采用ETCA的分析结果指导加工参数反调更为合理。     

含误差螺旋锥齿轮齿面方程建立与分析

根据七轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮齿面方程,并分析了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移时和绕C轴旋转时对螺旋锥齿轮齿面误差的影响.结果表明,砂轮主轴沿X轴运动对齿面误差影响较大.本文研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

螺旋锥齿轮误差齿面及差曲面的建立与分析

针对六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论,建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面与差曲面模型并进行了实验验证,仿真分析了砂轮分别沿X轴、Y轴平移时和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论齿面与误差齿面以及它们的差曲面。结果表明,砂轮绕C轴旋转所产生的运动副误差对齿面误差影响较大。研究结果对提高螺旋锥齿轮的加工精度和进行误差补偿提供了理论依据。        

弧齿锥齿轮铣齿机的主动精度设计

为合理设计弧齿锥齿轮铣齿机数控运动轴的定位精度,提出一种面向零件加工精度要求的弧齿锥齿轮铣齿机主动精度设计方法。分析了数控弧齿锥齿轮铣齿机的结构和加工原理,通过坐标变换求得弧齿锥齿轮的齿面方程,选取齿距偏差为齿面误差检验项目,建立了机床数控轴运动误差和齿面加工误差之间的映射关系——齿面加工误差模型;用工序能力指数Cp和产品特性值总体标准差σw表示零件的加工精度要求,按4σ原则定义数控运动轴的重复定位精度,并结合齿面加工误差模型中数控轴运动误差的标准差σ,建立了零件加工精度要求和机床数控轴重复定位精度之间的映射关系——齿面加工精度模型;按照等作用误差分配原则,将弧齿锥齿轮的加工精度要求分解为弧齿锥齿轮铣齿机各数控运动轴的重复定位精度。对加工精度要求为6级的YK2275型弧齿锥齿轮铣齿机数控运动轴的重复定位精度进行实例设计,通过样机加工精度测试,验证了所提方法的合理性。     

螺旋锥齿轮误差齿面及差曲面的建立与分析

针对六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论,建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面与差曲面模型并进行了实验验证,仿真分析了砂轮分别沿X轴、Y轴平移时和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论齿面与误差齿面以及它们的差曲面.结果表明,砂轮绕C轴旋转所产生的运动副误差对齿面误差影响较大.研究结果对提高螺旋锥齿轮的加工精度和进行误差补偿提供了理论依据.     

弧齿锥齿轮螺旋变性展成法切齿原理与仿真分析

传统加工方法加工弧齿锥齿轮副会使其接触区呈现对角线接触的不良现象,针对该现象,提出一种新型螺旋锥齿轮加工方法——螺旋变性展成法。为揭示螺旋变性展成法的切齿原理,根据机床、刀具和工件间的运动位置关系,以微分几何和齿轮啮合原理为基础,运用矢量分析法,以齿面中点为计算点建立切齿数学模型,分析推导机床调整参数计算公式;以一对弧齿锥齿轮为例进行了几何参数、刀具参数及机床调整参数的计算,建立弧齿锥齿轮三维虚拟仿真加工模型并进行齿面接触分析;最后,基于以上参数在数控铣齿机上进行切齿试验,齿面接触分析与滚检试验结果说明了螺旋变性展成法消除对角线接触的有效性。     

基于数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析

通过导入假想全共轭齿面作为基准齿面,即大齿轮基准齿面是采用由加工机床设定参数形成的理论齿面,小齿轮基准齿面是采用与该大齿轮基准齿面完全相共轭的齿面,该假想齿面是瞬时线接触,无传动误差。对该基准齿面上的接触线进行拓扑网格划分,引入数字化合成误差概念,实现含有齿形误差和安装误差的螺旋锥齿轮的数字化真实齿面的构建。提出一种基于高精度数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法,通过与Gleason公司TCA软件分析结果以及齿面磨损试验结果比较,验证了本方法的可行性和有效性。     

螺旋锥齿轮精密数控加工误差补偿策略

为了更好地实现螺旋锥齿轮精密数控加工,结合螺旋锥齿轮加工特点,在欧式线性空间中建立了数控加工模型及误差补偿模型。补偿模型为二级补偿机制,以齿面误差作为判断依据,通过对机床安装调整误差的补偿和加工过程中运动误差的补偿及时修正加工质量。由此,通过逐齿动态补偿,使得加工过程中机床误差得到修正,齿面加工精度得到提升。经仿真实验验证,该方法可实现连续轨迹运动中的多轴协调,有效提高螺旋锥齿轮数控加工机床的加工精度。     

直齿锥齿轮鼓形齿加工

直齿锥齿轮被广泛用于交叉轴之间传递动力的齿轮机构中。锥齿轮的制造误差、热处理变形造成的齿向误差、轴交角误差以及轴向位置误差等,都将会影响齿面的接触精度。为了减少以上因素对齿面接触精度的影响,提出了直齿锥齿轮的鼓形齿加工。 本文介绍的鼓形齿的加工方法,是用 Y 23     

基于多体系统理论的螺旋锥齿轮误差齿面建立与分析

根据六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面模型,并仿真了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论与误差齿面.仿真结果表明,砂轮主轴绕C轴旋转对齿面误差影响较大.文章研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

足球机器人结构设计研究

RoboCup小型纽(F-180 small-size league)研究在动态环境下使用一个集中或者分布的系统如何控制多智能体以及完成它们的协作。文章从硬件角度对机器人的各部分系统的设计进行分析,提出我们的构思和总结制作机器人的一些经验。     

DLC涂层改善气门挺柱摩擦学性能的试验研究

为探求DLC涂层对气门挺柱摩擦学性能的影响,制备了三种不同表面处理的气门挺柱,搭建了配气机构试验台架,对比分析了不同顶面处理方法的气门挺柱在不同转速和缸盖温度下的摩擦功耗;测试了试验前后气门挺柱和凸轮的表面形态,研究了DLC涂层表面特性及其耐磨损特性。试验结果表明,DLC涂层能够减小气门挺柱表面粗糙度,含Si的DLC涂层表面粗糙度极小;气门挺柱与凸轮之间的摩擦力矩随着凸轮轴转速上升逐渐减小,随着缸盖温度上升逐渐增大;相对于传统碳氮共渗气门挺柱,DLC涂层能有效减小摩擦损失,含Si的DLC涂层能减小高达20%的摩擦损失;无涂层气门挺柱和不含Si的DLC涂层气门挺柱的耐磨性较差,含Si的DLC涂层具有极好的耐磨性。     

基于非定值变形抗力板带温轧轧制力数学模型研究

对板带钢温轧过程的轧制力计算方法进行研究,建立了基于非定值变形抗力的轧制力计算模型。将变形区接触弧离散成微段单元,建立了各分段微单元关于变形量和变形速率的计算模型,确定了微段变形抗力。在卡尔曼平衡微分方程基础上,以弦代弧计算,建立了各微段的单位轧制压力。采用ANSYS/LS-DYNA有限元对温轧变形过程进行了仿真模拟,结果表明,所建立的温轧轧制力模型精度较高,计算结果比现有模型的计算结果更为准确。     

基于遗传算法与仿真的偏置碰撞安全结构改进研究

针对某款在中国新车评价体系偏置碰撞试验中存在较大安全问题的国产车型,通过分析该车偏置碰撞形式下结构的设计缺陷,将试验设计、响应面模型、遗传算法相结合对车身前部安全性关键部件的厚度进行优化,通过改进对车身变形起关键作用部件的结构特征,实现汽车前舱刚度的匹配,使整体结构合理变形。仿真结果表明,在兼顾正碰安全性与车身轻量化的前提下,优化设计与结构改进有效地提高了该车型的40%偏置碰撞安全性。     

基于故障诊断的双谱优良特性体现

双谱切片与AR功率谱相比,能有效地去除高斯噪声,保留了信号的相位信息。减压阀振动正常信号和故障信号的AR功率谱与双谱切片均呈现了不同的波峰特性。利用小波包对两种信号的功率谱与双谱切片分别进行了特征提取,并输入BP神经网络以诊断减压阀的故障信号,对两者的诊断效果进行了对比分析,以实验的形式清晰地显示了双谱和功率谱性能上的差异。     

蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤分布研究

在前人对硬脆性材料亚表面损伤预测理论研究的基础上,建立了蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤层深度与表面划痕深度之间的理论模型(DNR)。通过对双面研磨后的衬底晶片进行KOH轻度化学腐蚀并结合VK-X100/X200形状测量激光显微系统,得到了晶片表面划痕随深度的分布情况,进而得出了晶片亚表面损伤层随深度的分布情况。研究表明：亚表面损伤层随深度变化的分布规律为随着深度的增大呈递减趋势,集中分布在距离外层碎裂及划痕破坏层下方0～12.9μm深度范围内,所占比例达96.7%左右。研究结果有利于优化双面研磨工艺参数来控制亚表面损伤层的深度。     

自适应差异多尺度形态学的风力机叶片红外图像增强研究

为提高采用红外检测技术检测风力发电机叶片内部缺陷的能力，改善红外热像图的清晰度低、背景光照不均和细节识别能力弱等问题，提出了一种自适应差异多尺度形态学(ADMM)的图像增强算法。在膨胀和腐蚀运算中分别选择不同尺度的结构元素作为操作对象，采用对比度改善系数比最大值作为多尺度及差异尺度选择的目标函数；利用开、闭及顶帽运算的优势，提取多尺度下图像的明暗细节信息；通过白顶帽与黑顶帽差值运算得到细节增强信息，并与原图像融合得到增强的红外图像；通过调整图像的灰度分布达到最佳的视觉效果。仿真实验结果表明，该算法不仅有极强的鲁棒性，而且能有效地增强光照不均情况下的红外图像细节，提高红外检测在风力发电机叶片中的探伤能力。     

基于解耦型GMDH的车身材料参数反求

动态载荷作用时,具有应变率效应的材料在碰撞仿真中会展现出不同于静态载荷时的性能,准确的材料参数是获得可靠仿真结果的前提。主流的近似模型优化方法忽略了对变量间耦合关系的判定,造成近似模型中存在不必要的耦合项,增大误差项所占比重,降低模型的效率和泛化能力。为此,提出了解耦型数据分组处理方法(GMDH),在建模初期判断变量之间的耦合关系,进而确定模型的耦合项。在高维非线性函数测试中,该方法表现出优良的建模性能;将该方法与台车试验结合,反求出两种材料构成的拼焊板参数,与试验结果的对比表明,该反求方法具有较高的精度。