Continuous Rotary Motor Actuated by Multiple Segments of Shape Memory Alloy Wires

An attempt has been made in this study to develop a continuous rotary motor actuated by multiple segments of shape memory alloy wires (SMA motor). In order to meet the requirements of continuous rotation, large output torque, and stall torque, a unidirectional rotary actuator was designed, and five rotary actuators were fixed on one shaft in series. When every actuator is actuated in turn, the SMA motor can realize a continuous rotation. In order to simulate the rotation angle, output torque, and the actuation performance degradation of the SMA motor, Lagoudas’s constitutive model was modified to consider the cyclic actuation influence. After design and simulation, a prototype of the SMA motor was fabricated and experimentally tested to verify the feasibility and performance of the proposed design decision. The test results indicate that the SMA motor can realize continuous rotation. The rotation speed is 0.28 r/min, and the torque is 1008 N mm.     

齿轮增速液压马达驱动断带抓捕系统研究

改进液压马达驱动断带抓捕系统,增设了齿轮增速装置,给出系统工作原理,利用AMESim软件建立系统仿真模型并进行有无齿轮增速装置的系统仿真分析,研究马达排量、马达转速和一级齿轮传动比对系统性能的影响效果。结果表明:增加齿轮传动装置增大了上楔形块最大位移和最大速度,提高了蓄能器释放液压油的能力;随液压马达排量的增大,上楔形块最大位移减小,最大速度先增大后略有降低,蓄能器释放的液压能先增大后略有减小,而马达转速对系统性能几乎无影响;随一级齿轮传动比的增大,上楔形最大位移减小但最大速度增大,蓄能器释放的液压能增大。     

基于小脑模型神经网络控制的混合驱动连杆机构控制系统研究

混合驱动连杆机构系统是一种新型的可控机构,采用一个不可控电机和一个实时可控电机作为驱动元.两种类型的输入运动通过一个两自由度运行机构复合后,可得到柔性输出运动.位置控制系统对保证混合驱动连杆机构输出精度起着决定性的作用,其控制系统要求实现高精度的跟随运动.文章运用复合控制思想,基于小脑神经网络,设计了混合驱动性杆机构的复合控制系统,并进行了仿真实验.仿真结果表明,该方法可以显著提高系统精度,且具有良好的控制性能.     

一种新型无级可调高速伺服液压机液压系统

介绍了一种新型无级可调高速伺服液压机液压系统,其主要特征为直接采用伺服电机驱动定量齿轮泵作为液压机动力源,通过控制单元改变伺服电机转速得到不同液压系统流量和工作压力,从而实现液压机运动件的高速、高精密控制。完成了样机试制,各项参数均达到设计值,实现了液压机在高速、高效、高精度、节能环保等多方面突破。随着控制技术的不断发展,该项技术必将推动液压机制造技术的变革。     

离合器液压操纵系统效率试验与分析

分析了离合器液压操纵系统结构特点,提出一种离合器液压操纵系统传动效率计算方法。基于离合器液压操纵特性试验台,制定了离合器操纵系统动态传动效率试验方案。分别从踩/松离合踏板两个过程,对某型离合器液压操纵系统在定转速-变踏板速度和定踏板速度-变转速两种试验工况的力和行程传动效率进行了试验研究。试验结果表明离合器液压操纵系统传动效率计算方法具有较好的重复性,并且在踩踏板过程中随着踏板速度增加,离合器操纵系统力和行程传动效率增大;而在松踏板过程中随着踏板速度增加,离合器操纵系统力传动效率减小,行程传动效率增大;转速低于2 000 r/min时,转速变化对离合器操纵系统力和行程传动效率影响较小。     

基于MATLAB的高速重载斜齿轮时变摩擦力计算研究

为探究高速重载下斜齿轮时变摩擦力的求解计算与变化规律,基于最小弹性势能原理与动势能转化关系,提出一种时变载荷计算模型,并对时变接触线长度、摩擦因数等摩擦力参数模型进行计算与分析.运用切片法对时变摩擦力公式进行推导,并将计算结果与现有算法的结果进行对比分析.运用MATLAB软件对同一周期内高速重载工况下最大时变摩擦力的变...     

非平稳工况下液压马达转速波动机制分析

针对液压马达驱动负载系统中,马达输出轴的转速波动特性直接影响负载工作稳定性和可靠性的问题,建立典型液压马达-负载系统的动力学模型,阐明液压马达等效弹簧扭转刚度的计算方法;根据非线性动力学原理,分析等效液压弹簧扭转刚度和摩擦转矩对系统转速波动特性的影响机制,提出利用高频采样计数方法对转速波动进行测试与分析。理论分析与实验结果均表明：非线性摩擦转矩、输出容积脉动、负载转矩、油液有效体积弹性模量等因素的变化影响系统的转速波动特性。     

微小型航空外啮合齿轮泵轴向摩擦副研究

选择铝青铜和PEEK涂层作为浮动轴套材料,以20CrMnTi作为齿轮材料,利用摩擦磨损试验装置对2种浮动轴套材料在矿物油工作介质下进行摩擦磨损试验。在设定转速下通过改变加载力得到摩擦因数、温度等参数的变化规律;在额定转速下铝青铜与20CrMnTi的极限pv值为22.55 MPa〖KG-*2〗·〖KG-*3〗m/s,PEEK与20CrMnTi的极限pv值为36.83 MPa〖KG-*2〗·〖KG-*3〗m/s。分析其磨损机制,发现前者以黏着磨损和磨料磨损为主,后者以黏着磨损为主。结果表明：PEEK涂层材料摩擦性能优于铝青铜,更适合用作高速齿轮泵浮动轴套材料,有助于齿轮泵的高速化和长寿命。     

小模数滚齿机用电主轴的设计与研究

小模数数控滚齿机去掉了传动用的齿轮副、蜗轮蜗杆副等传动元件,刀具轴和工件轴直接与电机轴相联。几何误差和热误差是小模数滚齿机的主要误差来源,为此,设计了一种新型的电主轴。该电主轴采用了主轴电机置于主轴后轴承之后的形式,缩小了主轴轴承位置的径向尺寸,使轴承摩擦产生的热量的散发,减少了电机发热对轴承变形产生的影响;主轴轴承采用了静压轴承的形式,提高了主轴轴承的耐磨性和回转精度。该电主轴的设计能够提高小模数滚齿机的生产效率和加工精度。     

螺旋压力机无级调速新机构设计

通过对磁粉离合器工作特性的研究，设计了新型磁粉离合器与交流电机组合调速机构，提出了用于螺旋压力机实现无级调速的新方案，使螺旋压力机能够适应各种材料所需要的速度。     

内外啮合齿轮泵与马达传动的特性分析

为了实现齿轮泵输出流量的定级变化、齿轮马达输出转矩和转速的定级变化,设计了内外啮合型齿轮泵和马达,将内外啮合齿轮泵和马达组成传动系统。以内3外2型为例,对内外啮合型齿轮泵和马达的原理进行了分析:泵具有5个独立的油液输出口,通过不同组合可以组成11中不同的供油方式;马达有5个进油口,在普通连接下可以输出11种转矩与转速,在差动连接下可以输出6种转矩与转速。分析结果表明:在内外啮合齿轮泵和马达的传动系统中,通过改变泵的供油组合方式、马达的连接方式,可以定级的改变马达转矩与转速,拓宽了齿轮泵和马达的适应领域。     

基于高速开关阀的湿式离合器缓冲控制系统研究

湿式离合器是大功率液力机械传动装置重要的传动部件，其工作状态直接影响设备的安全可靠运作。为了提高湿式离合器工作效率，通过分析离合器的工作原理，基于电磁式高速开关阀设计一种用于湿式摩擦离合器的液压控制系统，构建液压系统模型，通过 MATLAB/Simulink仿真求解该液压系统的压力输出信号。计算结果显示：该液压系统可以用于控制湿式离合器的接合，能够为湿式离合器提供稳定的接合油压缓冲信号。     

新能源特种车辆直动阀控动力分配装置设计与性能分析

为提升新能源特种车辆动力分配装置的响应速度和控制精度，提出一种新型的应用于新能源特种车辆的直动阀控动力分配装置。该装置由高功率密度的电-机械转换器直接驱动电磁阀阀芯，通过液压控制离合器的结合与分离实现动力分配。相较于传统的车用液压控制系统，省去了先导阀建压时间；由于减少了一级液压放大，从机构设计上减少了系统的非线性度，提升了新能源特种车辆动力分配装置的响应速度与控制精度。结果表明：该装置离合器的压力达到2 MPa的时间约为69 ms。     

基于NC程序的重型数控铣齿机床能耗预测

准确预测重型数控铣齿机床的能耗是制造过程节能降耗的理论基础。以重型数控高速铣齿机为研究对象，提出基于NC程序的能耗预测方法。分析数控机床耗能部件的能耗特征，并按能耗特征进行部件分类；建立各部件能耗模型，并提出齿轮成形铣齿的材料去除率计算方法；最后，开发重型齿轮铣削加工能耗预测程序。在2台不同型号重型数控铣齿机上的试验表明预测方法的预测精度在95%以上，方法可行；此外，分别提高10%进给速度在实验的2台高速铣齿机上，其分别节能7.52%和4.25%，结果表明重型机床规格越大，节能潜力越大。     

回转头压力机交流伺服直驱方式的研究

随着电机调速与伺服控制方式、电机技术等的飞速发展,交流伺服直驱控制技术得到广泛应用.本文分析了目前直线电机直接驱动式、伺服电机直接与曲柄相连式、伺服电机通过减速器与曲柄肘杆等机构相连式、双伺服电机驱动丝杠螺母机构4种不同的交流伺服直驱传动方式的工作原理、输出特性以及用于回转头压力机中的优缺点.获得了交流伺服电机的转速、最大扭矩、当量负载扭矩、连续过载时间等主要技术参数选取的合理方式,并建立了相应的计算公式.     

离合器外齿毂冷挤压成形工艺

对某汽车离合器外齿毂的结构特征进行了分析,针对其内花键成形困难的技术难点,提出了冷挤压成形的工艺方案。通过有限元软件DEFORM-3D对离合器外齿毂冷挤压成形过程进行数值模拟分析,研究了入模半角、毛坯壁厚和摩擦系数对成形载荷及成形质量的影响规律。研究结果表明:当入模半角为45°、毛坯壁厚为6. 0 mm、摩擦系数为0. 12时,离合器外齿毂内花键圆角填充饱满,成形载荷也相对较小。并采用离合器外齿毂冷挤压成形工艺方案进行试验,证明了该工艺方案的可行性及数值模拟结果的正确性。     

面齿轮高速铣削表面粗糙度建模与实验分析

根据对面齿轮高速铣削齿面表面粗糙度的形成机理,分析了面齿轮高速铣削加工中的面齿轮齿面方程,建立了面齿轮高速铣削加工中的铣刀运动轨迹方程。根据高速铣削加工过程中球头铣刀刀刃实际扫成面的交点方程的坐标系,求出高速铣削残留高度。根据球头铣刀受力偏心和弯曲变形,求出面齿轮高速铣削瞬态铣削高度,进而编写M文件计算不同参数变化时对表面粗糙度的影响,通过计算值与实测值的对比,其最大误差在12.8%,结果表明,粗糙度数学模型计算值和实测值基本一致。     

交流变频容积调速回路的分析与研究

通过交流变频调速改变电机的转速来调节液压泵的输出流量，控制液压控制元件的运动速度。分析研究这一新的容积调速回路的优越性和可行性。     

TBM刀盘脱困驱动过程仿真研究

简单介绍了TBM刀盘脱困装置的基本结构和工作原理,重点阐述了脱困装置的重要设备---液体黏性离合器的关键参数对TBM刀盘脱困过程的影响,并通过仿真对脱困过程中脱困扭矩与转速的关系、扭矩与液体黏性离合器的油膜厚度、油膜厚度与控制压力的关系进行了分析。结果表明,所选择的TBM刀盘脱困驱动装置能大幅提高刀盘的输出扭矩,通过控制油缸活塞的位移实现对液体黏性离合器油膜厚度的控制,从而控制刀盘输出扭矩的范围,并能有效防止摩擦片直接接触造成摩擦片的破坏。     

集成缓冲装置的电静压作动器阻尼特性研究

针对挂架投放机构的稳定作动需要,提出电静压作动系统方案,设计端部闭式缓冲结构结合节流阀的复合阻尼调节方案,建立复合阻尼系统的数学模型,仿真分析投放机构投放物体过程中,复合阻尼结构参数对作动器位移、速度、阻尼力的影响。结果表明：作动器到位缓冲能力与电磁阀及节流阀的节流孔大小成正比,缓冲结构的环形缝隙的偏心程度及闭式容腔的体积对作动器的阻尼性能影响较大,环形缝隙主要影响阻尼力二次峰值,闭式容腔的体积主要影响阻尼力的过程累积能量转化量。