齿轮泵与齿轮马达的脉动差异性及其轻量化设计

为了明晰齿轮泵/齿轮马达输出量的脉动机理及其差异性,基于由性能到参数的逆向设计方法和渐开线齿廓的无根切特点,以最能反映输出脉动与困油等性能的重合度和轻量化效果的齿数为渐开线齿廓的构造变量,重点推导出无量纲节法线长度等齿廓参数式;据此,重构出齿轮泵输出流量和齿轮马达输出转速的脉动系数式;由许可脉动系数下的轻量化设计方法,确定出相应的最小重合度及其最少齿数。结果表明,重合度是影响脉动系数的关键参数,齿轮马达的转速脉动系数大于齿轮泵的流量脉动系数,重合度越大,脉动系数越小,脉动差异性越小,但困油负荷越大;重合度和齿数是影响轻量化效果的两个关键参数,重合度越大或齿数越少,轻量化效果越好;最小重合度由许可脉动系数唯一确定,最少齿数由最小重合度、许可齿顶压力角和许可齿顶圆心角等共同确定,从而完善了齿轮泵/齿轮马达就脉动系数方面的现有结论。     

齿轮泵无困油摆线齿廓的逆向设计与低脉动措施

为解决齿轮泵困油现象和流量脉动大的结构性问题,基于摆线齿轮的传动优势和圆摆线的成形原理,以最能体现齿轮泵性能的齿数和滚圆半径系数为构造参数,以齿顶圆心角、齿顶半径系数和齿顶压力角为功能参数,逆向构建出重合度为1的摆线齿廓,并通过双齿轮副构造和脉动系数最小化的两大措施,解决了原有单一齿轮副流量脉动大的结构性问题。结果表明,摆线齿廓逆向设计方法简单、结果精准,能被一般工程技术人员直接采用;单一齿轮副的重合度为1,可确保齿轮泵的无困油现象;双齿轮副轴向π/齿数的错位装配易于实现,轴向综合重合度为2,可确保摆线齿轮副的传动平稳性;最小齿数为6且不存在根切现象,双齿轮副较单一齿轮副具有75%左右的脉动改善率,基于脉动最小化的最佳摆线齿廓参数可直接应用于生产实践。为摆线齿轮泵无困油低脉动的进一步研究与开发提供了理论基础。     

S型齿廓曲线齿轮的重合度研究

重合度是影响齿轮传动啮合性能的主要因素,是判断齿轮传动连续性及传递载荷均匀性的关键指标。S型齿廓曲线齿轮是基于提高齿轮接触强度而提出的一种新型齿廓曲线齿轮,为进一步探究其啮合性能,推导了S型齿廓曲线齿轮传动的重合度计算公式,讨论了S型齿廓曲线齿轮的重合度随齿数、模数、分度圆压力角及衍生系数之间的变化规律,并与相同基本设计参数下的渐开线少齿数齿轮作了对比分析。结果表明,S型齿廓曲线齿轮的重合度较同参数的渐开线齿轮有较大优势。     

直线共轭内啮合齿轮传动的齿形参数研究

针对直线共轭内啮合齿轮副的特性,参照渐开线齿轮传动定义了直线齿廓外齿轮的基本参数,讨论了齿顶半角、压力角和最小齿数的关系,分析了直线齿廓上的压力角随齿高的变化规律,提出了直线共轭变位传动的概念。在此基础上,对齿廓上的啮合极限点进行了研究,计算了直线齿廓上可以参与啮合的线段长度。通过研究齿廓线段与对应啮合转角之间的关系,推导了重合度计算公式,保证在齿形参数设计时满足连续传动的要求。最后通过内啮合齿轮泵的工程实例,验证了直线共轭内啮合传动的齿形参数设计方法和齿轮副的啮合传动性能。     

直线-圆弧齿廓内齿轮副啮合效率分析

经过齿形优化,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的共轭外齿轮齿廓,利于解决内外齿轮硬齿面加工问题.就其啮合性能,提出了直线-圆弧齿廓内齿轮副啮合性能之一的重合度和啮合效率的计算公式,并进行了算例比较.结果表明,直线-圆弧齿廓内齿轮副的重合度小于同模数同齿数的渐开线齿廓内齿轮副;在仅探讨几何参数和啮合参数影响的情况下,直线-圆弧齿廓内齿轮副的啮合效率明显高于渐开线齿廓内齿轮副.     

空天用泵轻量化的齿廓逆向设计方法及高形技术

为进一步提升空天用齿轮泵的容积效率及其轻量化。在现有渐开线齿廓的基础上,基于少齿数无根切加工方法,采用先极限后高形、先间接参数后基本参数的齿廓逆向设计方法,将高形齿廓分为高形无啮合、双齿啮合、单齿啮合的3大区域,并给出相应的参数化坐标方程;针对齿顶角2°、重合度1.1、齿数8的案例参数,展开极限转子、高形转子的形状系数和容积利用系数的计算与比较;且就高形齿廓的无啮合过渡曲线,给出了相应的改进措施。结果表明:极限齿轮的节圆压力角、齿顶压力角、形状系数、容积利用系数分别为23.37°,40.83°,1.213,0.391;高形齿轮的则为23.37°,44.33°,1.283,0.447,容积利用系数增效14.32%;高形无啮合齿廓、高形点与对偶转子上的基点、过渡曲线均会发生、可能发生干涉,提出避让用过渡圆弧的新方案,既能避免干涉又能简化加工。研究为其它泵类转子的轻量化设计,提供一种逆向的设计方法及进一步的高形技术。     

纯滚动单圆弧齿轮多目标模糊优化设计

文章综合利用模糊评判方法和多目标优化设计方法,以相对主曲率半径最大、重合度最大和齿轮传动总体积最小为优化目标,建立了纯滚动单圆弧齿轮传动机构的多目标模糊优化模型,并对其进行单目标分析和多目标优化设计。设计分析得出：法向模数对纯滚动单圆弧齿轮的相对主曲率半径影响权重最大,其次是齿数、齿廓系数、螺旋角、齿宽系数。其中齿数、齿宽系数、螺旋角对纵向重合度影响大,并且随之增加而减小;法向模数、齿数、齿宽系数则对齿轮体积和影响大,并且随之增加而增加。影响程度从高到低的排序为：法向模数、齿数、齿宽系数、螺旋角、齿廓系数。所得结论为纯滚动单圆弧齿轮的受力改善和轻量化设计提供了理论参考和依据。     

面向啮合线的齿廓数学模型的建立及算例分析

在研究直齿圆柱齿轮啮合原理的基础上,提出了面向啮合线的齿轮齿廓设计方法。建立了面向给定啮合线的齿轮齿廓的数学模型;并以啮合线为椭圆形状的齿轮齿廓设计为例;验证了设计方法的合理性和正确性,最后计算了利用该方法设计出的齿轮的重合度,并与相同参数的渐开线齿轮进行了比较。研究结果表明:通过给定的啮合线形状设计齿轮齿廓比直接给定齿廓形状更容易控制齿轮的啮合性能。     

基于UGNX软件全参数化斜齿轮设计的研究

根据标准斜齿轮齿廓曲面的生成原理,在UGNX软件平台上,利用UG软件的表达式功能和其他参数化设计方法,研究全参数化斜齿轮的设计方法;通过控制齿轮端面轮廓参数:模数m和齿数z、齿轮螺旋角β的大小和旋向、齿轮厚度H等参数,实现斜齿轮的全参数化设计。     

弧线齿逻辑齿轮设计

针对渐开线直齿圆柱齿轮传动存在的缺点,综合逻辑齿轮传动和弧线齿圆柱齿轮传动的各项优点,将逻辑齿廓应用于弧线齿圆柱齿轮,提出逻辑齿廓弧线齿齿轮设计。采用理论分析、数值计算相结合的研究方法对逻辑齿廓弧线齿齿轮进行设计。基于齿轮啮合原理和微分几何理论,首先建立了逻辑齿廓弧线齿圆柱齿轮的数学模型,然后利用MATLAB软件和CATIA软件实现了该齿轮的参数化建模,最后提出精确计算该齿轮的重合度的方法,并分析了齿宽和圆弧半径对重合度的影响,为大重合度弧线齿逻辑齿轮设计提供理论参考。     

可变结构体机器人滚动步态参数优化

可变结构体机器人是一种基于张拉整体结构设计的新型移动机器人,由刚度较大的压杆和弹性较大的拉索构成,利用自身形变产生滚动。然而由于缺乏必要的参数分析,目前其结构设计多基于经验,滚动控制往往采用固定驱动参数,未考虑材料参数与驱动参数对机器人易滚动性、能耗、结构可靠性等特性的影响;而张拉整体结构内力耦合度高,传统动力学分析参数影响极其复杂。因此,为获得低能耗、易滚动且结构可靠的可变结构体机器人,将重力矩、临界驱动长度和驱动力作为性能参数,描述可变结构体机器人的上述三项性能。通过有限元法分析方法,建立驱动参数、材料参数与三项性能参数的关系。在此基础上,提出参数优化方案,指导参数选择。通过试验验证结果的正确性。     

高层建筑检测方法,研究与应用

介绍了高层建筑检测的基本思想、技术路线和具体方法,并为高层建筑检测的研究与应用提供了一个基本框架。     

基于基座力传感器机器人连杆惯性参数识别

基于机器人基座力传感器的输出信号,探讨了一种利用牛顿-欧拉动力学递推方程识别机器人连杆惯性参数的方法.通过理论推导,阐述了利用该方法识别机器人连杆惯性参数的求解思路与步骤;作为该方法的简化与补充,探讨了利用连杆的重力作用识别连杆质量及其质心三维坐标的静态识别方法.进行仿真计算,验证了该方法的正确性.使用上述方法识别的机器人连杆惯性参数包含了机器人的关节特性,进行动力学建模时无需再对机器人的关节特性建模.     

数控机床伺服系统参数的设定

对在数控机床上广泛应用的FANLJC和SIEMENS伺服系统参数的设定方法进行了详细的说明,并认为只有将伺服参数设王正确,才能保证数控机床的加工精度.     

涡旋压缩机气体力的影响因素分析

在气体力模型基础上,结合涡旋压缩机的基本参数和设计参数,分析了气体力的影响因素。得出基圆半径、节距、齿高、压缩比、排气量对气体力的影响情况。分析结果为减小涡旋压缩机的振动和噪声提供依据,为涡旋压缩机的动力平衡提供支撑。     

线切割加工工艺参数优化方法综述

线切割是一种非传统的材料加工方法,其主要的工艺参数有峰值电流、开路电压、脉冲宽度、脉冲间隔、伺服电压、丝速和丝的张力等,主要的工艺指标有材料去除率、表面质量、切缝宽度和白层厚度。综述了线切割工艺参数优化的研究方法,主要包括:人工神经网络、响应曲面法、田口法、灰色关联分析法和遗传算法。通过这些方法可以建立工艺参数和工艺指标之间的关系,从而发现影响工艺的重要参数,确定工艺参数的优化组合,预测基于优化参数的工艺指标。     

高温工况下热工参数测量的系统解决方案的研究

热参数测量的巨大需求是为了准确测量温度监测参数,以提高电力设备的安全性和效率,确保设备的安全运行。然而,在电力生产本身,由于各种原因,热参数测量不正确可能会不时发生,这会导致热保护系统发生故障或停止。该文总结分析了设备运行过程中常见的测温问题,提出了维护和操作解决方案。     

铣削加工过程中的材料去除率计算

从切削几何、微元切削机理和刀齿轨迹计算理论角度推导了铣削力的几何理论解、近似积分解、精确积分解和简易计算四种方法。数值计算表明,当进给速度很小时,四种方法计算值近似相等,简易计算公式形式简单,可用于铣削面积和材料去除率的计算。当进给速度较大时,采用简易计算法(或几何理论解、近似积分解)的计算值会产生较大误差。     

汽缸体切削加工过程中的刀具优化

针对发动机缸体在加工中部分刀具出现的问题,通过对切削结果进行对比分析,结合机床性能和生产节拍的要求,确定刀具型式、几何参数及切削参数,满足了加工要求。仅以缸体销孔、前后端面及顶面的加工为例介绍了相关刀具的优化过程。     

复杂交通流下基于卡尔曼滤波的多目标全生命周期状态估计

针对复杂行车环境下噪声干扰和车辆行车过程中状态变化导致交通场景中目标状态估计精度低的问题,以毫米波雷达 为检测传感器,提出涵盖参数初始化和在线更新的基于卡尔曼滤波的多目标全生命周期状态估计方法。 首先,建立交通流下多 目标运动状态的卡尔曼滤波状态估计模型;基于此,一方面提出基于数据驱动的卡尔曼滤波观测噪声协方差矩阵初始化的新方 法,另一方面采用变分贝叶斯方法对卡尔曼滤波参数进行在线更新,以此提高多目标状态估计精度;最后,在算法实现步骤的基 础上,利用实车数据开展测试验证工作。 实验结果表明,方法的目标状态估计均方误差为 0. 153,相较于传统卡尔曼滤波减小 了 36. 2% ,证明所提出方法对提升车辆感知精度的有效性。