基于气浮轴承的无摩擦气缸设计及参数优化

针对超精密垂直轴对无摩擦、高稳定性重力平衡系统的需求,本文设计了一种新式无摩擦气缸,并对气浮轴承的参数进行优化.首先,确定气浮轴承初始参数,据此建立基于ANSYS的有限元分析模型,将分析结果与工程计算、实验结果对比,验证仿真计算的可靠性.然后,利用该模型,采用响应面优化方法,得到不同节流孔布置下(对应最佳气膜厚度时)的...     

基于Fluent的无摩擦气缸活塞结构设计仿真

针对现有气缸-活塞结构径向承载力低、耗气量大以及工作失稳等问题,结合空气轴承的设计思路,提出了一种新颖的无摩擦气缸活塞的设计方法.利用流体仿真软件Fluent,建立了无摩擦气缸活塞的流体模型,并得到了气膜沿活塞轴向的压力分布情况;同时,采用传统理论计算与Fluent仿真计算进行了对比研究,得到了活塞偏心率与径向承载力的关系.研究结果表明,传统理论计算与Fluent仿真计算结果基本吻合,后者在偏心率处于(0.1～0.3)范围内时,承载力计算误差低于3.2％;并且偏心率越小,仿真计算误差越小,说明利用Fluent对气缸活塞结构设计具有正确性以及可靠性.     

新型低摩擦气缸的特性及其应用

介绍了传统低摩擦气缸的结构,并指出其密封结构给气缸性能带来的限制,在此基础上,介绍了几种形式的新型低摩擦气缸,并对比了其特点和技术参数,给出了典型的应用实例,推荐了在典型应用中的控制回路。新型低摩擦气缸采用了滑动阻力更小的间隙密封构造,扩大了普通气缸中不能使用的低速范围及输出力控制的能力。     

无润滑活塞氧压机气缸的封存

无润滑活塞氧压机是中小型空分设备中主要的机组之一。制造厂在产品出厂前,经试运转合格后,都要解体清洗,进行油封、包装,然后发往用户。大型无润滑活塞氧压机大多采用按部件解体,油封后分箱单独包装。而中小型无润滑活塞氧压机则采用部分解体的方法,将活塞、气阀、填料密封器单独油封包装,气缸与机身、传动部件组装在一起进行油封包装。     

气悬浮无摩擦气缸的结构多目标优化设计

为了优化模态测试悬挂系统中气悬浮无摩擦气缸的结构参数,建立了活塞和缸壁间隙内的气体压力分布、气体泄漏流量和活塞径向承载能力的数学模型,提出一种基于非支配排序遗传算法（NSGA—II）的气缸-活塞优化设计方法。以气缸结构参数作为优化变量,以降低泄漏流量和提高径向承载能力为设计目标,等价转化目标函数,并将气体流动的复杂非线性方程组转化为约束条件进行处理。该方法能够获得目标空间内分布均匀的Pareto最优参数集,全面掌握活塞结构参数的最优取值。试验结果表明,优化后的气缸能有效地降低摩擦力,减小气体泄漏流量,从而验证了该方法在工程应用中的有效性。     

无活塞杆式气缸的发展概况

无活塞杆式气缸以节省空间、定位精确、控制准确、自导向性强以及机械强度高等突出的优点而日益受到市场的欢迎。为了强化功能及提高效益,无杆气缸从初期的缆绳拖动式、磁块偶合式驱动,逐步发展到目前的滑块带动式。图1为这三种无杆气缸型式的结构示意简图。     

自抗扰控制器的无摩擦气缸控制研究

气动伺服系统是典型的非线性系统,因气体的可压缩性及阀口流量的非线性等因素,传统的控制策略(如PID)的控制性能很难达到系统要求,对其实现高精度的压力控制尤为困难。针对比例流量阀及无摩擦气缸的气动伺服系统建立二阶数学模型,建模过程为控制算法提供一个大致精确的参考模型。之后,将自抗扰控制算法引入到伺服系统控制器设计中,并基于Labwindows CVI开发平台对该系统实现高精度压力控制。实验结果表明,相比较于传统PID控制器,自抗扰控制器具有控制精度高,响应速度快,抗干扰能力强等优点。     

气悬浮无摩擦气缸的结构多目标优化设计

为了优化模态测试悬挂系统中气悬浮无摩擦气缸的结构参数,建立了活塞和缸壁间隙内的气体压力分布、气体泄漏流量和活塞径向承载能力的数学模型,提出一种基于非支配排序遗传算法（NSGA-II）的气缸－活塞优化设计方法。以气缸结构参数作为优化变量,以降低泄漏流量和提高径向承载能力为设计目标,等价转化目标函数,并将气体流动的复杂非线性方程组转化为约束条件进行处理。该方法能够获得目标空间内分布均匀的Pareto最优参数集,全面掌握活塞结构参数的最优取值。试验结果表明,优化后的气缸能有效地降低摩擦力,减小气体泄漏流量,从而验证了该方法在工程应用中的有效性。       

无活塞杆气缸

介绍曲轭式、磁铁式和钢索式三类无活塞杆气缸的工作原理、特点及应用要点。     

可调行程式无缓冲增力气缸的设计与应用

介绍了带脚架可调行程式无缓冲增力气缸的技术参数、工作原理、结构特点及应用场合等，为进一步改善其性能以满足使用要求提供参考。     

增压式活塞及缸的设计

在活塞、缸的设计中,当需要提高其作用力时,通常采用三种方法:增大活塞、缸的直径;提升力传递介质的压强;或兼而用之。但压强的提升受到一定的限制,如受液压元件选用的限制和受泄漏的限制以及受缸壁内表面弹性变形的限制。且高压强势必造成液的急剧温升,从而导致其工作性能的失常。     

磁性无活塞杆气缸介绍

简要介绍磁性无活塞杆气缸结构、优点、磁保持力的计算、关键零件的选择及其应用。     

新型纵振减摩气缸活塞密封槽选取及摩擦特性测试

传统气缸因复杂的摩擦特性难以实现高精度控制,基于振动减摩原理,开发了一款新型高频纵振减摩气缸。在保证密封性能的前提下,凭经验在活塞上设计了6种不同槽口夹角和槽宽的密封槽,并根据实际PID运动轨迹跟踪控制的精度情况,选取其中最优的密封槽。通过模态分析、谐响应分析和阻抗测试,确定了所开发新型气缸的一阶纵振共振频率为6328 Hz。摩擦力测试结果表明：高频振动确实可以减小气缸的摩擦,且激励电压越大减摩效果越好;最大静摩擦力最大减少了约64.46%,动摩擦力最大减少了约63.62%。     

带卸压槽的微摩擦气缸Fluent仿真分析

针对超低频模态测试悬挂系统中微摩擦气缸抗侧向能力不足的问题,提出一种在活塞尾部增加环形卸压槽的新结构。建立了活塞外表面与气缸内表面之间气膜流场特征参数的仿真模型,并进行Fluent仿真计算,结果表明,增加环形卸压槽改善了气膜的气压分布,在两排节流孔之间形成了具有一定宽度且稳定的承载区,使活塞的轴线与气缸的轴线基本保持平行,提高了抗侧向能力及气膜刚度,从而使气缸工作更为稳定。试验结果进一步验证了仿真结果,证明带环形卸压槽的微摩擦气缸的性能得到了提高。     

喷油旋转气缸压缩机泄漏与摩擦功耗研究

根据喷油旋转气缸压缩机工作过程的特点，建立了各泄漏通道泄漏损失和相对运动零部件摩擦功耗的计算模型。通过计算结果和实验数据的比较，验证了所建模型的正确性。     

旋转气缸压缩机缸体摩擦耗功的计算

通过对缸体运动机理的分析,用准稳态分析方法计算了旋转气缸压缩机缸体的摩擦耗功,分析了缸体的结构参数及机器的运行参数对缸体摩擦耗功的影响,并对计算结果进行了实验验证。     

磁性无活塞杆弯曲气缸的研究设计

研究磁性无活塞杆弯曲气缸的原理,论述其设计关键问题,介绍其特点和应用。     

铝合金气缸内表面摩擦涂覆处理工艺的研究

为了提高铝合金气缸的表面硬度及耐磨性能,改善其高温性能,本文利用涂覆材料经过摩擦作用发生塑化和塑性流动后形成改质层的原理,对铝合金气缸内表面的摩擦涂覆工艺进行了研究。研究结果表明,在铝合金气缸内表面采用Al-Si13%合金和Al-Cu35%合金作为改质材料经过摩擦涂覆处理后,可形成比较稳定的硬质膜,涂覆层的细化更加均匀,结合界面和气缸内表面的形状都非常圆滑,改善了气缸的耐磨性,有利于发动机的小型轻量化。     

6L2K活塞压缩机气缸工作表面异常磨损探究

对6L2K氮氢气活塞压缩机气缸表面异常磨损的主要原因进行了分析。提高气缸表面质量、气缸找正精度,确保气缸与十字头滑道中心线的同轴度误差在技术规范许可范围内;保证加工精度、气缸体与气缸套的过盈量;改进缸套、活塞环材质,均能有效地减缓气缸表面的磨损。     

一种密封面无摩擦的截止式蝶阀

介绍了一种新型密封面无摩擦的截止式蝶阀的结构、动作过程，以及其适用的工作范围。