高速直齿轮本体温度场的仿真与试验研究

综合运用齿轮啮合学、摩擦学和传热学知识,精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿啮合面、端面的对流换热系数。利用ANSYS软件建立了直齿轮单个轮齿的有限元模型,获得了轮齿的本体温度场,分析了扭矩、转速以及润滑油输入温度等关键参数对轮齿本体温度场的影响。研究结果表明:轮齿最高温度区域分布在轮齿啮合接触面的中心部位,轮齿啮合面温度沿齿宽方向近似呈抛物线分布;轮齿的最高温度随扭矩、转速和润滑油输入温度的增加而增加;仿真值和试验值基本吻合,证明仿真分析方法可用于齿轮本体温度场的研究。     

径向变形量系数对谐波齿轮传动啮合特性的影响

径向变形量系数是衡量柔轮弹性变形的重要参数之一,选取公切线双圆弧齿廓为谐波传动柔轮齿廓,基于谐波传动包络啮合理论,采用MATLAB编程计算,研究了径向变形量系数对共轭区域、共轭齿廓、啮合轨迹等性能的影响。研究结果表明,径向变形量系数对长轴与短轴附近轮齿的径向变形、长短轴过渡段轮齿的切向变形与法向转角影响较大;随着径向变形量系数减小,共轭区域增大,而共轭区域之间的空白区域减小,且共轭曲线一齿廓向上偏移,共轭曲线二齿廓向下偏移,存在有效共轭区域及有效共轭齿廓;合理选择径向变形量系数是避免谐波传动啮合干涉并提高啮合性能的重要方式之一。     

RV减速器动载特性建模与分析

RV减速器是工业机器人的核心部件,而动载特性又是其结构设计的核心问题。文中针对RV减速器结构复杂、动力学分析理论建模难度大等特点,基于虚拟样机技术,采用Pro/E参数化建模和ADAMS软件,建立了RV减速器的动力学模型。以针齿与摆线轮的啮合力为目标,研究分析了各项设计参数对啮合力的影响及其规律,结果表明,啮合力随摆线轮齿数、短幅系数、针齿中心分布圆半径的增大而减小,啮合力和针齿半径之间呈非线性关系,摆线轮齿数、短幅系数、针齿中心分布圆半径是影响啮合力的主要因素,针齿半径的影响幅度相对较小;并探讨了各参数对RV传动的影响,研究结果对RV减速器的设计具有重要的指导意义。     

渐开线直齿内齿轮的轮齿变形挠度解析

为了获得渐开线直齿内齿轮轮齿变形挠度的简化计算公式,本文合理选择并提出了影响直齿内齿轮变形挠度的4个主要参数:加载位置、齿轮齿数、齿轮变位系数和刀尖圆角半径;运用正交设计法科学选择研究模型,对每个模型在载荷作用下的变形挠度进行分析研究和实际计算,得出了这4个参数对轮齿变形挠度的影响规律,最后应用多元回归分析法通过对大量计算数据的回归分析,推导出了一个简单实用、具有足够精度、有较大使用范围的轮齿变形挠度的经验公式,这为研究内齿轮其他问题奠定了必备的基础.     

计及摩擦的摆线轮齿与针齿的分形接触模型

为综合体现摆线轮齿与针齿的宏观特征和微观特征对接触特性的影响,应用Weierstrass-Mandelbrot函数和矢量函数构建了摆线轮齿与针齿的表面形貌模型,应用MATLAB绘制了各向同性的粗糙针齿以及单个摆线轮齿的二维截面图,提出了摆线轮齿与针齿的接触比例系数,该接触比例系数始终小于1,且随啮合点的变化而变化,针齿与摆线轮齿的内凹部分接触时的接触比例系数远大于针齿与摆线轮齿外凸部分接触时的值。计及摩擦因素的影响,构建了单对摆线轮齿与针齿的分形接触模型,分析了摩擦因子、结合面的微观特征和宏观特征对接触特性的影响。研究结果表明,相同载荷下,接触面积随摩擦因子的增大而增大,随结合面粗糙度的增大先增大后减小,随针齿半径的增大而减小,随中心距的增大而减小,随针轮中心圆半径的增大而增大,随针轮齿数的增加而减小。     

集成式活齿减速带轮参数设计与传动性能的影响

以游梁式抽油机皮带减速箱为研究对象,面向紧凑空间下大数比减速传动系统,基于机构创新设计原理,提出活齿带轮结构集成设计方法。以核心传动部件—外激波滚柱活齿传动关键技术为研究对象,基于活齿啮合传动理论,建立动、静双坐标系,运用变换矩阵数值方法推导出中心轮齿形方程;以曲率半径与压力角作为传动性能评价指标,进行了中心轮齿数、激波系数和齿形系数等结构设计参数与性能影响关联分析,制定各参数合理选择区间。研究结果表明,合理的结构参数选取可以有效提高活齿减速带轮机构的传动特性,为集成活齿减速带轮机构的应用与开发奠定了基础。     

复合轮齿压缩机新型转子几何模型构建与数值模拟

复合轮齿压缩机是一种新型的转子压缩机,转子决定了其工作性能。针对现有转子的缺点,提出了一种销齿圆弧型轮齿转子并建立了转子的几何模型,得到了齿槽和凸齿的参数方程;分析了结构参数对压缩比和相对余隙容积的影响,研究了具体的工作过程。通过数值模拟,揭示了增压过程中的压力变化、间隙处的泄漏情况以及温度场的分布。研究结果表明：压缩比随凸齿齿数增加而减小,相对余隙容积受齿高系数影响,所提出的新型转子的相对余隙容积更小。     

螺旋运动及刀具参数对双重螺旋法加工齿面特征的影响规律

双重螺旋法具有高效率、低成本、可干切削等特点是取代"五刀法"的弧齿锥齿轮未来主流加工方法。为了揭示弧齿锥齿轮双重螺旋法的切齿原理,在分析五刀法切齿原理的基础上,研究了刀倾角和齿形角分别在五刀法和双重螺旋法中的不同作用原理,揭示了双重螺旋法切齿原理的本质;分析了螺旋运动在切齿加工中的作用及对齿面几何形貌的影响规律,推导了小轮齿面参考点处的曲率参数计算公式,揭示了螺旋运动系数与参考处曲率的关联规律,并利用轮齿接触分析方法研究了螺旋运动对齿轮副啮合性能的影响规律;利用数值方法研究了刀具齿形角、刀盘半径分别对轮齿接触椭圆长、短半轴半径的影响,建立了刀具参数与轮齿接触特征之间的作用规律。研究工作为优化双重螺旋法的切齿加工参数提供了理论依据。     

基于ANSYS的面齿轮轮齿刚度影响因素分析

面齿轮轮齿刚度是面齿轮传动动态分析及优化设计的重要参数,面齿轮设计参数对其轮齿刚度有重要影响。建立了面齿轮传动模型,运用有限元分析软件Ansys Workbench和Ansys Classic对面齿轮不同啮合点处的轮齿刚度进行了联合仿真,研究了面齿轮主要设计参数对其轮齿刚度的影响。结果表明:面齿轮轮齿刚度沿齿根到齿顶方向逐渐减小,随着面齿轮模数、压力角及齿宽的增大而相应增大;面齿轮轮齿刚度沿齿根到齿顶的变化率随着模数的增大而变小,随着齿宽的增大而增大,而压力角对其变化率基本没有影响。     

双圆弧谐波齿轮传动柔轮齿廓参数对侧隙的影响

在谐波齿轮传动中,空载啮合侧隙对其传动性能有显著影响。基于谐波传动共轭精确求解方法,研究了谐波齿轮传动共轭区间、刚轮理论共轭齿廓和侧隙随柔轮齿廓参数的变化规律。研究结果表明,柔轮齿廓参数对啮合共轭区间、刚轮理论共轭齿廓和侧隙具有决定性作用。减少凸齿廓圆弧半径有利于增加啮合共轭区间,但不利于减小侧隙;凹齿廓圆弧半径对共轭区间影响不明显,对侧隙影响较大;减小公切线倾角有利于增加共轭区间,也有利于减小侧隙值和改善侧隙分布;凸齿廓、凹齿廓圆弧半径对刚轮齿廓参数影响明显,公切线倾角对刚轮齿廓参数几乎无影响。合理选择柔轮齿廓参数能够获得更大的共轭区和更均匀的侧隙分布,从而提高承载能力和传动性能。     

基于插值法的计量泵流量控制算法研究

针对目前国产计量泵实际流量显示不直观、计量精度低等问题,分别用分段插值、拉格朗日插值、牛顿插值、三次样条插值4种算法,对不同压力下多种型号的计量泵实际流量和频率之间的关系进行了理论研究,并用线性回归分析法对所得计算结果进行了分析。分析结果表明,分段插值算法所得标准误差最小,残差图中的离散性最明显,置信区间最小,更真实的反映了实际流量和频率的关系,可大大提高计量泵的计量精度,适合用作计量泵控制器流量控制算法。     

基于CMII的变更管理研究

按照CMII的要求建立了闭环的变更流程，并且采用国际工作流管理组织定义的7种活动状态表示变更项的完成情况；采用BOM技术对变更管理涉及的数据进行组织与管理，建立了数据组织模型，讨论了数据的完整性控制；最后讨论了变更管理在PLM系统中的应用。     

基于PID算法的摆式客车倾摆控制研究

针对摆式客车倾摆控制系统的特点,采用PID控制策略,理论上分析了PID控制器的设计思想,设计了PID控制器的比例、积分、微分系数并根据其阶跃响应进行参数整定,参数整定后的PID控制系统的阶跃响应特性与仅有比例控制时相差无几,而且PID控制系统对不大于1Hz的不同频率的正弦信号的跟踪能力优良且变化不大,对于频率变化而又具有非线性特性的实测未平衡离心加速度信号的跟踪能力略有降低.仿真结果表明：直接用设计的PID控制器参数进行控制,控制效果变得更差,其参数必须经过整定;经参数整定后的PID控制系统其各种性能得到大为改善,基本满足摆式客车实际控制的要求.     

制造信息化的分析与研究

论述了制造信息化的内涵、现状、存在的问题和对我国制造业的影响，认为制造信息化主要是指产品设计、制造及底层设备的信息化，隶属于制造业信息化范畴，进而提出制造信息化应该与管理、决策信息化等协调发展，才能推进制造业信息化。并且描述了一个建立在制造信息化基础上的未来智能工作场模型，其具有软硬件方面的快速可重构性，以知识的挖掘、应用、革新作为驱动制造、装备智能化和高效率工作的内在机制，能形成多个车间、工作场间信息的双向流通。     

基于Backstepping方法的轮式移动机器人轨迹跟踪研究

根据机器人的运动学模型,对具有非完整特性的移动机器人轨迹跟踪控制进行了研究.采用基于积分backstepping时变状态反馈方法,引入一种新的虚拟反馈量,设计机器人轨迹跟踪控制算法,并且利用Lyapunov方法证明系统的全局稳定性.仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于约束的CAD技术研究

对ＣＡＤ技术中约束的表达及处理方法进行了研究,提出将约束从两个角度予以划分,并将多个视图中的尺寸变量约束自动关联起来;提出产品可以由参数和匐中以描述,给出了基于约束的产品定义的形式;提出并建立了基于约束的ＣＡＤ系统一般针人的智能及系统的智能有机地结合起来,增加了产品设计的灵活性和准确性。     

电火花成形机床微细加工相关探索

首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工所具有的一些特殊优势。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。     

管路液力冲击的解析研究

分析阀门开闭引起管路液力冲击的机理,计算换向阀换向时管路实际压力冲击突变值及换向阀阀芯所受液动力并进行实验验证。     

基于不同比例的双刃切削的研究

基于PRO/E平台建模,将模型的.STL文件导入DEFORM-3D有限元软件进行仿真,在保证切削面积相等的前提下,选择主副刃参与切削的不同的长度比例,分析在不同的切削长度比例下,切削力大小的变化趋势,并通过三维切削理论公式定性进行分析。结果表明:在切削面积相等的前提下,当主副刃参与切削的长度比例为1:1时,切削力最小,仿真曲线的变化趋势与理论公式的定性分析曲线大致吻合,并证实了仿真分析的可行正确性。     

基于PDM平台的任务调度技术研究

提出将专家系统和网络计划技术引入到产品数据管理系统中进行智能化任务调度，在提出人员一任务模型的基础上，进一步研究了专家系统在产品数据管理内任务分解中的应用方法，探讨了网络计算技术在任务进度安排中应用的技术路线，提出了任务分配的数学模型。