全自动多工位回转式轴承模压淬火压床的设计

为了达到稳定热处理质量和提高热处理效率的目的,设计了全自动多工位回转式轴承模压淬火压床。该淬火压床采用环形旋转工作台,在工作台上根据需要安装多个独立的床身单元(6~20个或更多),通过伺服电机驱动环形旋转工作台旋转,同时通过上、下模具气缸带动上、下滑块沿竖直导轨上、下移动,实现上、下模具对被淬火的套圈类零件进行施压淬火。该设备年产量可达到200多万件(按300工作日/年计),生产效率高、自动化程度高,整机性能稳定。     

交叉型平面二自由度移动并联机构运动学性能分析

为研究一种新型平面二自由度移动并联机构的运动学性能,建立其运动学模型,推导出位置正/逆解的解析表达式,定义运动学性能指标,分析不同构型的性能指标表达式,探讨性能指标与机构尺寸之间的关系,并绘制相关的性能图谱.得到该并联机构具有较大有效工作空间与机架尺寸比值、导轨长度短等优点.这些性能图谱为该并联机构的优化提供了参考.     

红外地球敏感器扫描镜机电特性光电检测系统研究

针对摆动扫描式红外地球敏感器扫描轴系的动态性能的测试技术进行了深入研究.介绍了测试系统的组成、总体结构和测量原理.着重阐述了姿态给定装置-两轴转台的设计方案及其传动机构精度计算,通过对扫描镜机电特性检测系统动态精度标定,其摆角测量范围为0°～±12°,精度达±0.05°,并给出三种姿态下的工作曲线.     

基于高频微幅振动的微操作机器人实验系统

研制出一种基于高频微幅振动的微操作机器人原型,其微动机构为3-RUU纯移动并联机构.并在动平台设置有高频微幅振动单元,联接于微振动单元的操作针能随动平台做较大范围的空间运动,同时操作针在微振动单元的激励下实现往复穿刺运动,通过复合完成微切剖作业.设计、制作了微操作机器人并以其为基本单元组建了微操作实验系统,结合牛卵细胞的初步操作对微操作实验系统的性能进行了验证,试验表明,微操作实验系统能成功地完成预期的操作任务,而且微体对象的弹性变形及物理损伤均较小,该系统可作为显微操作实验研究的物理平台.     

电动车存取停放传输装置设计

为解决电动车停放不合理问题,在研究机械传动的基础上,设计了电动车存取停放传输装置。该装置包括车辆存取单元、传动系统和控制单元三部分。传动系统由蜗杆带动蜗轮实现传动系统绕Z轴旋转,由齿轮齿条传动实现Z轴方向升降运动,在控制单元的控制下,车辆存取单元在传动系统的带动下将电动车运送到指定车位,实现电动车自动存取停放功能。     

压电双晶片型二维惯性冲击式精密驱动器

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元、具有移动和旋转二自由度的惯性冲击式精密驱动器。对压电双晶片的动态特性进行了有限元法分析和实验测试,提出了定频调压的控制方法,并对该精密驱动器进行了移动和旋转性能测试。测试结果表明:该驱动器具有结构简单、行程大、驱动力强、分辨率高等特点,而且其成本低于传统惯性冲击式驱动器的百分之一。     

一款新型滑雪运动员平衡训练器的设计

针对高山单板滑雪基础设施不完善、起步较晚的现状,设计一款新型滑雪运动员平衡训练器,为雪陆相结合的训练方式提供训练器材.所设计的滑雪运动员平衡训练器具有操作简单、可靠、安全性和准确性强等优点,可以实现绕X轴±15°摆动、绕Y轴360°转动、绕Z轴±30°摆动.通过在该平衡训练器上的训练,可使运动员克服由于训练器角度变化而...     

示教再现式机械手腕部驱动摆动油缸的基本参数与密封问题

我校设计和试制的示教再现式机械手采用摆动油缸直接带动花键轴经轮系驱动手腕的旋转和摆动运动(如图1)。其优点是结构紧凑,重量轻,有利于改善机械手的运转性能。摆动油缸的内漏难于控制,它的密封问题值得研究。本文对摆动油缸基本参数(转速、扭矩)和密封结构作初步探讨。     

非晶合金摩擦焊装置设计

为了增大非晶合金尺寸,设计了一种新型摩擦焊装置,用来连接毫米尺度的非晶合金棒料.该装置主要由主轴旋转单元,直线驱动单元以及参数控制单元三部分组成,分别实现工件的旋转、直线运动、摩擦焊接参数控制及采集.采用LABVIEW软件搭建了操作界面,实现焊接过程中主要参数的输入及监控采集.以Zr 55Cu 30Al 10Ni5非晶棒料为焊接对象,在不同焊接参数下进行了摩擦焊试验.结果表明,较高的转速能更快的让摩擦界面较短时间内完全进入过冷液相区,成功实现工件连接.新型摩擦焊装置能够实现非晶合金棒料的连接,达到设计要求.     

MG100全液压锚杆钻机钻架工作原理分析

目的分析MG100型全液压锚杆钻机全方位调整钻架的构造及工作原理,确定锚杆钻机钻头工作的矢量空间域.方法通过对锚杆钻机全方位调整钻架立面摆动部分、滑移伸缩部分和旋摆部分的分析,论述了全方位调整钻架的构造;并把实际工作状态下的钻架简化为数学模型,分析其工作原理,运用机器人运动学原理建立了钻头的运动方程.结果大臂绕与上支座铰接的铰点旋转范围为-20°~＋55°,桅杆在立面内的摆动范围为-142°~＋24,°桅杆绕回转支承轴旋转92.5°,桅杆可在滑槽内滑移1 000 mm.它反映出钻杆具有多方向钻进能力.结论得出了钻头工作的矢量空间域,为钻机的整体设计与使用提供了理论基础.     

旋转机械安装平台的振动控制研究

旋转机械因其体积小、效率高而被广泛应用于船舶行业,其工作时往往会安装在底板、底座等平台上,以提高本身的承载能力,并衰减其传给船体的振动和冲击。传统的设计方法常将旋转机械设备安装在底板中间位置,未充分考虑设备安装方式对振动性能的影响。以某船用抽气泵为研究对象,采用有限单元法,对泵体的不同安装方式进行振动特性分析,并基于Python语言,开发一套旋转机械安装平台结构设计与响应优化的程序,并对优化后的安装方案进行可靠性分析。结果表明,相比于传统安装方式,优化后的布置方案在保证底板承载能力前提下,使其所受振动加速度明显降低,验证了旋转机械安装平台优化方案的有效性。     

4TPS-1PS四自由度并联电动平台动力学建模与位姿闭环鲁棒控制

4TPS-1PS四自由度并联平台是针对稳定跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有3个独立的转动自由度和1个移动自由度.对该新型并联平台进行运动学分析,将其分为上平台、电动缸、从动支链3个部分,利用拉格朗日方法建立了完整动力学模型,在此基础上提出一种适用于该并联平台的位姿闭环鲁棒控制策略.采用该并联平台特有的实时正解得到上平台实际位姿进行反馈,将平台作为一个整体进行控制,在任务空间内设计滑模变结构控制器,进行两自由度复合运动控制实验.结果表明,该控制策略是有效的,提高了平台的轨迹跟踪精度,平均位姿跟踪精度优于0.05°.     

基于时间序列的时栅转台误差修正研究

时栅传感器作为转台的测角元件可以构成时栅转台,其精度问题一直是时栅转台研究的重点。运用误差修正技术,结合时栅传感器的原理,通过时间序列模型预测出转台下一时刻的随机误差,并通过系统误差模型和随机误差模型叠加的方式对转台误差进行修正。实验结果表明:通过时栅转台的误差修正平台,实验转台原始误差从±90角秒减小到±3角秒,验证了该方法的可行性,为时栅转台的设计提供了新的思路。     

可移动房屋钢框架结构试验研究

对风荷载作用下两层可移动房屋的静力进行试验研究,考察其结构的受力性能和变形机理.该结构由两个钢框架盒子单元组成,根据静力等效原则,采用在柱顶施加集中荷载来模拟水平风荷载,得到了框架结构的水平侧移和单元间的相对移动值.试验表明,盒子单元之间的相对移动将显著影响可移动房屋的水平侧移.     

2-UPR-RPU并联机构的静力学分析

2-UPR-RPU并联机构可以实现2个转动自由度及1个移动自由度,文章对该机构结构进行了静力学分析。通过构件矢量法分别对2-UPR-RPU并联机构分支杆件及动平台建立静力平衡方程,再由该并联机构杆件小变形原理建立变形协调方程,最后统一到动坐标系中求解该机构在不同运动算例下的驱动力、约束力随时间的变化曲线。结果表明,该机构绕u轴的转动自由度对驱动力的影响较大。研究结果可为2-UPR-RPU并联机构运动学分析、动力学分析及控制过程实现等后续研究提供静力学理论基础。     

2-UPR-RPU并联机构的静力学分析

2-UPR-RPU并联机构可以实现2个转动自由度及1个移动自由度,文章对该机构结构进行了静力学分析。通过构件矢量法分别对2-UPR-RPU并联机构分支杆件及动平台建立静力平衡方程,再由该并联机构杆件小变形原理建立变形协调方程,最后统一到动坐标系中求解该机构在不同运动算例下的驱动力、约束力随时间的变化曲线。结果表明,该机构绕u轴的转动自由度对驱动力的影响较大。研究结果可为2-UPR-RPU并联机构运动学分析、动力学分析及控制过程实现等后续研究提供静力学理论基础。     

一种新型并联运动振动筛主机构及其运动学分析

提出并设计了一种新型空间3自由度并联运动振动筛主机构,该机构的运动平台具有1个移动自由度和2个转动自由度,适合于物料筛分运动;建立了该机构的运动学正逆解数学模型,并建立了运动仿真模型,为今后对该并联运动振动筛进行尺度设计及运动控制等工作奠定了基础。     

一种新型并联运动振动筛主机构及其运动学分析

提出并设计了一种新型空间3自由度并联运动振动筛主机构,该机构的运动平台具有1个移动自由度和2个转动自由度,适合于物料筛分运动;建立了该机构的运动学正逆解数学模型,并建立了运动仿真模型,为今后对该并联运动振动筛进行尺度设计及运动控制等工作奠定了基础.     

平行连杆式变形翼结构设计及分布式驱动配置

为提高飞机飞行效率和多任务适应能力,设计一种兼顾高低速工况的变形翼骨架,并研究变形翼内部分布式驱动器的位置优化和数量布置问题。基于翼肋摆动变形方式,设计变弦长、变后掠、变面积、变展弦比的平行连杆式变形翼机构,以单元尺寸为参数,对翼肋摆动程度与展弦比进行分析,得到机翼参数变化曲线;以包含机翼骨架、驱动器和柔性蒙皮的单元为研究对象,通过实验法测定柔性蒙皮的等效弹簧刚度,并基于虚功原理,采用准静态力学分析方法,得到单元的力学模型,以单元变形量为目标优化函数,通过matlab优化工具箱fmincon函数求解,得到最优驱动器位置和蒙皮初始状态,并进行实验验证;采用Ansys软件模拟多个单元机构运动与弹性变形的耦合作用,得到多种驱动器布局下机构的最终平衡状态;设计了变形翼详细结构,完成了样机加工装配。结果表明:机翼平衡时的变形量与驱动器布局和结构刚度有关,当机翼结构刚度增强时,分布式驱动与单个驱动所做的变形量均收敛在理想值。采用分布式驱动会最大化变形量,更适合低刚度结构机翼,设计的变形翼样机可以实现连续变形。     

嵌入式可移动监视系统的设计

为实现地面室内环境下实时观察监控,设计一套基于嵌入式ARM平台,能在WIFI环境下实现移动监视系统。系统选择STM32F103系列作为各个模块的控制器,云台及移动平台通过CAN通信协议控制,执行信息同时反馈给CPU以实现高效率控制。实验结果表明,该可移动监视系统可行性和可靠性较好,有工程应用价值。