多对称机械系统的功能设计研究*

多对称在机械系统中普遍存在,而且对系统满足设计需求起着重要的作用。系统分析国际、国内机械设计学发展的思路,阐明机械概念设计与详细设计,功能设计与原理设计,需求对称性、功能对称性、原理对称性与结构对称性的内涵,认为功能结构是功能设计的结果,功能结构体现了系统解的原理和结构布局。提出多对称机械系统的分类体系。通过对一千多个机械实例的分析,探索各种多对称在功能结构中的存在方式和在机械中的效用,发现多对称机械系统的功能结构主要由功能并联分解和组合,功能串联分解和组合,功能交叉串并联,功能并联复合,功能循环,功能选择和决策等基本模式组成。进而获取机械系统功能-载体配置原理与多对称类型之间的关联性知识和应用多对称性进行系统功能设计的规律性知识。最后利用上述知识发明一个具有多对称特征的海浪发电装置,并给出其功能结构。     

机械结构静态对称概念体系及功能分析研究

为完善现有机械结构静态对称概念体系,细致、完整地表征出各种结构静态对称及对称要素的存在形式,收集并分析了大量结构静态对称实例,重点研究了各种对称要素在实例中的存在形式及作用,建立了以对称要素为分类标准的机械结构静态对称概念体系及其对应的数学模型。最后,阐述了结构静态对称在连续实现产品功能、传递转换运动、提高功能作用强度、扩大功能作用范围的作用,为进一步研究结构静态对称的应用规律奠定了理论基础。     

机械结构组合对称概念体系及应用分析

在社会生产中,机械设备的应用非常广泛,而机械结构组合对称性直接影响机械设备的整体性能。为了将结构组合对称性思想应用到机械设计中,从主体、对称基准角度分析了对称机械体系结构,并提出构建单层与多层、串联与并联关系的机械结构组成概念体系。     

机械结构对称破缺的功能演变研究

为明确机械结构对称破缺在机械系统中的作用,研究了结构对称破缺引起的功能演变规律。对大量机械结构对称破缺实例进行了系统分析,总结了主体、组元、基准及操作等要素在机械结构对称破缺中的存在形式和破缺机理,探讨了结构对称破缺四大要素变化与机构功能演变规律之间的关系,为进一步研究结构对称破缺在机械系统中的应用规律奠定了基础。     

对称转台与对称加工

一、对称转台 所谓对称转台,就是能够将圆周进行任意等分并具有几何对称性质的圆周分度装置,从机械原理讲,该分度装置系一对速比为1的平面平顶齿轮副,以极坐标,作为角度基准,图1是(?)式对称转台的啮合定位示意图。     

对称度定位误差的计算

机床夹具定位误差ΔＤ 等于基准不重合误差ΔＢ 和基准位移误差Δｙ 之和 ,即ΔＤ ＝ΔＢ Δｙ。但对称度定位误差的计算比较复杂 ,它与对称度基准要素和被测要素的种类以及公差带的形状有关。上述为简单原理的误差叠加 ,如不作具体分析而直接用来求对称度定位误差 ,极易导致错误 ,常造成夹具制造公差制订偏严而增加了工装制造难度。本文根据对称度标准和定位误差的分析原理 ,探讨对称度定位误差的计算。１面、线对面的对称度定位误差对称度的基准要素为平面 ,被测要素为平面或直线 ,如图１和图２所示。按形位公差标准的定义 ,这类对称度的…     

键槽对称度误差的计算与测量分析

键在机械结构中,用得非常广泛。在实际使用中,键与轮毂槽的配合一般都靠修配来保证。这是因为多年的习惯以及工程技术人员与检验人员,对键槽的对称度误差的认识比较粗浅而造成的。 形位公差国家标准GD1183—80中,明确规定了键槽对称度公差带的定义是:键槽的中心而必须位于距离为公差值的两平行平面之间,该两平面对称配置在通过基准轴线的辅助平面两侧。因此,键槽对称度误差是一个确定的公差带,现在就轴键槽实际加工出现的情况来分析讨论对称度误差的计算和测量问题。 轴键槽产生对称度误差在加工中一般表现为,键槽铣刀旋转中心偏离工件基准轴线,走刀方向也不与     

键槽对称度误差的测量

图1所示为键槽工件。键槽的对称度属于面对线的对称度。根据GB1183—80,键槽中心平面必须位于距离为公差0.1mm的两平行平面之间。该两平行平面对称配置在通过基准轴线的辅助平面两侧。这就是说,在评定键槽对称度误差时,被测要素理想中心平面(辅助平面)应通过基准轴线,这个理     

保证键槽对称度的装置

目前我国很多工厂对于键槽对称度的检测多属被动测量,不能有效地、主动地控制产品质量,为此,我们研究开发了新型保证键槽对称度的装置,经实际使用证明,效果良好。一、结构原理及使用调整办法如图1所示,该保证装置由模拟被测轴线的心轴(模拟刀具) 和模拟基准轴线的定位V型块两部分组成,通过调整其相对位置就可保证对称度误差控制在允许范围内。其使用调整方法如下: 1.将模拟刀具——心轴安装在立式铣床主轴     

实用模拟法检测对称度误差

对称度误差属于位置误差中定位误差范畴,它关联实际要素与基准要素之间中心平面的共面性误差大小。其误差值的测定,原则上基准要素应取理想要素状态,即基准要素应排除形状误差。实际上,只要保证测量时所用的基准位置符合最小条件,就可达到目的。但长期以来,国内外缺乏对称度误差的实用检测手段,对称度公差往往靠加工工艺来保证,不能测取准确的定量数据。一、模拟法——对称度检测的理论依据“与理想要素比较原则”是检测标准规定的五项原则之一。它的关键是根据形位误差的定义,将理想要素这一几何学概念在检     

点云对称边特征的最优化提取技术

针对点云对称边特征提取精度问题和严格对称问题通常不能满足要求的情况,提出点云对称边特征的最优化提取技术。根据CAD模型定制的模板中包含后续求解的相关信息。配准模板与点云数据,根据模板中点和切矢构建一系列平面,再利用其对点云数据进行切片获得一系列二维截面数据。对每一截面数据进行优化求解获取边点。将求解的一系列边点以对称中心为界分为两半,一半以模板中的对称轴为中心做镜像获得参数化的点,将参数化的点与另一半边点一起构成目标点。对这些目标点进行整体的约束优化,获得最优边曲线。根据对称轴对最优边曲线做镜像获得另一边的边曲线。运行示例证明了该方法的可行性,运行结果表明,提取的对称边特征在满足精度的同时保证了严格的对称。     

传递函数方法在复杂曲梁计算中的应用

曲梁在机械工程中的应用非常广泛,例如吊钩、链环等,因此对曲梁进行力学分析和变形计算是机械设计的重要内容。采用传递函数方法对复杂曲梁进行分析,根据曲梁上的载荷和曲线的形状将曲梁分成不同的单元,建立单元的分布传递函数求解模型,并在单元之间连接处作了特殊处理,通过坐标变换后再组集成梁整体平衡方程。算例表明,此方法具有很高的精确度。     

基于FPGA的智能服务机器人图像预处理模块设计

为了实现智能服务机器人视觉构件的可重用与可置换,减少研发中大量低水平重复工作,根据机器人模块化体系结构的设计思想,构建了一种基于FPGA的智能服务机器人图像预处理模块,根据硬件功能划分,设计了电源单元、图像采集单元、CAN通讯等单元.程序上采用了时下较为灵活的Verilog HDL语言进行设计,实现了图像采集模块、内存读写控制模块、CAN通讯模块等可移植的程序;在此平台上实现了改进的中值滤波算法和基于深度流水线的模板卷积算法.实验对比了不同滤波算法的效果,提供了选择图像预处理算法的依据.     

对称五杆机构连杆曲线的特性研究

对称五杆机构作为一种具有特殊结构尺寸的五杆机构,在机械设计中有着广泛的应用,掌握其连杆曲线具有的特殊性质是对机构进行设计应用的前题。利用Matlab6.5语言建立仿真模型,对对称五杆机构连杆曲线具有的特殊性质进行研究,发现在一定条件下该机构的连杆曲线具有稳定性、相似性、对称性等特殊性质,并对这些特性进行深入分析,为对称五杆机构连杆曲线变化规律及曲线分类研究、特征电子图谱的建立和机构优化综合时初值确定提供理论依据。     

可重构机器人单元结构设计及组合特性分析

建立了可重构机器人的一般化模块单元结构模型,定义了单元的组合表面,根据单元模型的几何外形和组合面的几何对称性,对其组合特性进行了分析。在此基础上,针对机器人转动关节的结构和运动特点,分别建立了摆动单元和旋转单元的可重构模型,同辅助单元共同组成可重构机器人系统的基本组合单元,并根据单元的几何结构,利用组合数学理论分别对其组合特性进行了研究。最后,利用这3种基本单元组合装配了一种与实际系统相对应的五足步行机器人,表明提出的可重构单元具有一定的可行性和实用性。     

Extension of the Hill (1948) yield criterion to the case of prismatic monoclinic symmetry

The theory of the invariant representation for tensor functions in first illustrated by providing a general form of the Hill (1948) orthotropic yield criterion. It is then applied to derive a quadratic yield equation for the case of prismatic monoclinic symmetry, which is induced by simple shear deformation. This new criterion can in turn be approximated by an orthotropic one by choosing the ‘best’ symmetry axes. The above equations are then used to derive the angular dependences of the uniaxial yield stress and strain rate ratio in the plane of a prismatic monoclinic sheet. Finally, it is shown on an example that they are able to predict the axial stresses occurring during torsion testing with a fairly good accuracy.     

一种新型电液比例阀的模糊控制研究

在介绍了国外一种基于双阀芯控制的新型电液比例阀的结构和工作原理的基础上,建立了该阀的数学模型,并指出了该阀在先导阀-主阀环节的传递函数与经典阀控对称液压缸的传递函数的不同。应用Matlab/Simulink设计了Fuzzy-PID双模模糊控制器,并对系统进行了仿真研究。仿真结果表明采用Fuzzy-PID双模模糊控制策略控制主阀芯是行之有效的。     

凸轮的计算机辅助测量方法研究

凸轮作为能够直接产生从动件运动规律的一种机械零件，近年来对其精度提出了较高的要求，因此也对凸轮精度检测主具提出了更高的要求。通过对凸轮测量方法的分析，采用单测头方案，开发出对称凸轮计算机辅助测量仪（CATI），并设计了相应的控制软件。用三次B样条曲线拟合凸轮轮廓线，得出凸轮的实际轮廓度和对称度。     

基于圆锥偏振装置的非相干柱对称偏振光束产生方法

偏振光束由于其应用广泛并且具有某些特殊的性质,被引起广泛的关注.因此,如何通过实验的方法产生偏振光束在实际应用中是非常必要的.现提出了一种产生非相干柱对称偏振光束的方法,用偏振膜做成的圆锥偏振装置是产生非相干柱对称偏振光束的关键部件,装置能够将入射的一束自然光经透射后直接转变为非相干柱对称偏振光束.实验结果表明,该方法...