圆弧齿轮副轴线误差对传动精度的影响

根据圆弧齿轮啮合原理，在深入研究圆弧齿轮传动副轴线误差与传动误差之间关系的基础上，推导出由齿轮副轴线平行度误差导致传动误差的定量表达式，用该表达式可方便地计算出相关误差值。     

偏心误差影响下的斜齿轮摩擦激励计算方法

为了研究含偏心误差的斜齿轮副摩擦激励计算方法,建立单级含偏心误差斜齿轮副几何模型,推导斜齿轮副的动态啮合角、瞬态节圆半径以及瞬态传动比的计算公式.将单对齿接触线的长度变化过程以分段函数的形式表示,进而叠加求得参与啮合的各齿对接触线总长度,将各条接触线以节线为界分为2段,计算齿轮副齿面摩擦力及摩擦力矩,与未考虑偏心误差时斜齿轮副接触线长度、摩擦力及摩擦力矩进行对比分析.结果表明:当考虑偏心误差后,接触线长度、摩擦力及摩擦力矩都变得更加复杂,频域曲线在啮合频率处出现峰值,在输入及输出轴转频处出现峰值,在啮合频率两侧出现许多转频的边频,影响了传动系统的稳定性.     

安装误差对面齿轮传动接触轨迹与 接触应力的影响规律

基于面齿轮传动啮合原理,建立了含安装误差的面齿轮齿面方程,进而得出了面齿轮齿面主曲率及接触应力的计算方法。在此基础上,分别分析了轴向偏移误差、轴交角误差和轴交错误差对面齿轮传动的接触轨迹与接触应力的影响规律。研究结果表明:各项误差条件下,接触应力均从齿顶到齿根逐渐变小;所分析的误差中,轴交角误差与轴交错误差对面齿轮的接触轨迹与接触应力的影响较大,且当轴交角误差为负或轴交错误差为正时,接触应力仿真值均明显高于无误差时的接触应力正常值,因此在安装面齿轮副时,应该严格控制此二项误差的下上偏差。     

考虑多体承载啮合斜齿行星齿轮动载特性分析

斜齿行星传动在高速重载场合中应用越来越广泛,其动载特性研究对减振降噪具有重要意义。正确地描述行星齿轮系统的啮合刚度和啮合误差是进行动力学分析的前提,为此,紧密结合齿轮几何分析与力学分析,提出行星齿轮承载接触分析技术,获得各齿轮副的耦合时变啮合刚度,并计算其啮合冲击力,为行星齿轮动力学深入分析奠定基础;其次,应用集中参数法建立考虑齿轮副安装误差、刚度激励及啮合冲击激励的斜齿行星传动啮合型弯-扭-轴动力学模型,采用数值法求解系统的动载特性。表明：考虑啮合冲击激励时,随转速的增加动载荷增加更为明显;共振转速附近,啮合冲击对动态啮合力的影响较小;安装误差特别是中心距误差是引起各齿轮副啮合刚度不同的主要原因,其进一步导致了系统的共振转速变多;行星轮浮动可以明显降低共振转速处的动载荷,由于各外（内）齿轮副刚度的不同,随转速的增加行星轮浮动使得部分齿轮副的动态啮合力明显降低。     

直齿轮副接触分析及啮合刚度计算

采用有限元法建立直齿轮副接触模型进行仿真分析,计算齿轮副接触应力,并通过赫兹接触理论公式验证了有限元法分析结果的正确性。通过对直齿轮传动进行分析,基于石川公式,采用Matlab软件编程计算直齿轮副时变啮合刚度。     

高阶传动误差函数的面齿轮传动设计新方法

为了提高面齿轮传动的动态性能和降低啮合对安装误差的敏感性,提出具有高阶传动误差函数的面齿轮齿面设计方法,描述了齿轮传动反映输出和输入角度关系的四阶传动误差函数的数学模型,考虑刀具齿轮与圆柱齿轮齿数差,推导了面齿轮数控加工过程中具有四阶传动误差函数的齿面方程．利用盘形砂轮对渐开线圆柱齿轮齿向修形,发展圆柱齿轮齿向修形的鼓形齿面．建立面齿轮副轮齿接触分析条件,对具有四阶传动误差函数的面齿轮和齿向鼓形的渐开线圆柱齿轮的啮合进行了计算机仿真和啮合分析．研究结果表明,设计传动误差幅值为10″,在对准安装和轴夹角误差为0．02。的条件下,齿轮副输出的高阶传动误差幅值为0″,其他形位参数与预置的参数完全一致;齿面接触区域对安装误差不敏感,接触迹线始终稳定在齿轮半径的172mm附近。     

面齿轮副小轮拓扑修形设计及啮合性能分析

为改善面齿轮啮合性能,设计了小轮齿廓、齿向修形曲线,将3次B样条拟合的修形曲面与小轮理论齿面叠加构造精确的拓扑修形齿面,建立了小轮拓扑修形面齿轮副TCA、LTCA计算模型,并试验验证了理论分析的正确性。算例分析表明:小轮拓扑修形能获得开口向下2阶抛物线几何传动误差,接触路径与齿根倾斜,较传统面齿轮副,有效重合度提高了约10%,容差能力提高了400%;各载荷下承载传动误差波动幅值均减小,齿面载荷分布变化均匀,轮齿进入和退出啮合时承受载荷变小。     

星型齿轮传动系统的非线性动力学分析

建立了星型齿轮传动系统的间隙型非线性动力学模型,考虑了齿轮副的啮合综合误差,齿轮的啮合间隙和时变啮合刚度。并用数值解法对系统的动力学微分方程进行求解,获得了星型齿轮传动在外扭矩作用下受齿轮副传动误差激励的非线性稳态强迫响应。以一个具有3个星轮的四自由度星型齿轮传动为例,对系统的非线性动态响应做了分析,利用时间历程、相平面、Poincar(?)映射以及 Fourier频谱阐述了多自由度间隙型非线性星型齿轮传动系统的简谐、非谐单周期、次谐波、准周期和混沌响应的动力学特性。     

基于装配误差的直升机传动系统斜齿轮接触应力分析研究

齿轮系统作为直升机传动系统的主要组成部分,其性能的好坏直接影响了传动系统的性能与可靠性.在齿轮啮合过程中,装配误差会导致齿轮接触状态发生改变,影响齿轮寿命及传动性能.本文以直升机传动系统典型斜齿轮副为研究对象,对含有装配误差的齿轮副模型进行静力学分析.分析结果表明:随着装配误差的增大,齿轮的接触应力和应力波动都随之增大;并且齿轮尖角及根部应力较大,易产生应力集中,发生疲劳破坏.     

点接触正交变传动比面齿轮副重合度分析

为了改善正交变传动比面齿轮的传动质量与承载能力,研究了该齿轮副的基本几何参数对其重合度的影响。应用齿轮啮合原理,建立了正交变传动比面齿轮副的传动坐标系,推导出正交变传动比面齿轮副的节曲线及齿顶曲线方程。将正交变传动比面齿轮副传动展开成非圆齿轮齿条的传动形式,提出了点接触正交变传动比面齿轮副重合度的计算方法,分析了刀具齿轮及齿轮副的基本几何参数对其重合度的影响。通过测量试验得到的重合度与理论重合度的对比分析验证了该齿轮副重合度计算方法的正确性。     

交织和BCH编码对蓝牙2.0数据传输性能的改善

蓝牙2.0+EDR规范新增DH分组没有有效的纠错机制,其抗干扰能力差。通过在新规范中加入BCH编码和交织编码,以改善蓝牙的数据传输吞吐量及抗干扰能力。对于新增的数据分组,根据蓝牙标准协议,推导了相应的分组特性;建立了GE信道下数据传输速率与信道突发错误水平的关系模型;获得了在不同信道突发错误水平下的数据传输吞吐量。结果表明,在蓝牙2.0+EDR新规范中加入BCH编码和交织编码,在较高突发错误水平的信道中,其数据传输吞吐量提高了一倍以上,明显改善了数据传输的抗干扰能力。     

优化卫星数传链路效率的VCM流程设计

为提高探测卫星数据传输链路的传输效能,采用可变编码调制体制(VCM),在不增加卫星与地面站能量消耗和设备成本的条件下,降低链路资源浪费,优化星-地数据传输的吞吐量.在卫星VCM数传体制的基础上,分析了近地轨道卫星数传链路的动态链路预算,并详细讨论了链路传输效能的数学模型,给出了一种在有效数传时间内优化数传吞吐量的VCM流程设计算法.结果表明:该算法对于预知轨道的卫星系统,根据其动态的星-地链路预算结果,在保证误码率要求的前提下,选用不同的编码调制方式,从而拟合链路预算曲线,保持较为固定的链路余量,实现链路效率的优化;根据所述流程算法,针对一颗近地太阳同步轨道卫星设计VCM数传系统.通过数值仿真,与传统固定编码调制设计对比,说明这种VCM设计在提高链路有效性方面的突出优势.     

网络控制系统的动态权重变采样周期调度算法

为提高网络控制系统的性能,提出一种用于网络控制系统的动态权重变采样周期调度算法.首先,通过二次平方根映射函数,根据控制回路数据传输误差对各个控制回路赋予不同的动态权重;然后,根据当前网络运行状况,通过比例控制预测新的网络利用率,同时利用最小二乘支持向量机算法预测各回路数据包传输时间;最后,在网络带宽资源受限的情况下,利用回路动态权重、网络利用率预测值并结合控制回路数据包传输时间,动态的调整回路的采样周期,使得网络控制系统的性能得到优化.仿真实验表明,提出的变采样周期调度算法能够使得网络利用率收敛到设定值,减少了控制回路的数据传输时延,提高了系统的输出响应与控制性能.     

基于非线性多元回归分析的输电线路铁塔塔重计算

在输电线路杆塔优化排位设计中,随时需要调用杆塔费用指标（或杆塔塔重指标）及基础施工费等。通常估算杆塔塔重的方法是只对塔型的一种呼高进行计算,而同一型式的其他呼高或另外荷载条件下的塔重,可用公式近似估算。参考国内外研究成果,采用国网典型设计的塔型塔重作为数据样本,以非线性多元回归分析理论为依据建立数学模型．使用数学计算软件Matlab对样本数据进行计算、分析、检验,从而得到铁塔重量与杆塔高度、杆塔设计条件（荷载条件）之间的数学关系式。由该式得出的估算重量与施工图重量的绝对误差在5％以下．平均误差为在3％以下,表明该关系式对于线路方案优化及比选是适用的。     

曲面积分与局部有限元联合求解摆线锥齿轮非线性振动特性

针对重载啮合中动态传递误差所导致的非线性振动问题,以及如何准确预测和计算等摆线锥齿轮传动中的动态传递误差进一步改善这类齿轮系统振动特性,研究了在一定的运行速度和扭矩范围内摆线锥齿轮的动态响应特性,对摆线锥齿轮非线性振动特性提出了一种新的曲面积分与局部有限元联合求解方法,这种方法可以精确表达轮齿几何及轮齿接触力等对齿轮动力学性能有关键影响的因素;此外,所提出的方法无需将静态传递误差、时变拟合刚度和啮合频率变量等非线性因素作为外部的激励进行求解,而是从齿轮啮合的每一时步计算动态接触力以及动态传递误差,最终得出摆线锥齿轮的非线性振动特性,采用本方法可以较好地改善摆线锥齿轮的振动特性.     

齿轮动态性能的仿真研究

采用状态空间方法对齿轮实际工作状态进行仿真。齿轮动力学模型建立为一个非线性、时相关、稳定的随机系统。齿轮传动误差分解为周期误差和随机误差输入仿真系统。二阶Markov过程作为成型滤波器模拟随机误差。利用仿真系统和齿轮动态试验,研究了随机误差,综合激励状态和主要齿轮参数对齿轮振动的影响规律。     

A simple analytical method for deflation prediction of inflatable structures

The static performance of inflatable structures has been well studied and the dynamic deployment simulation has received much attention. However, very few studies focus on its deflation behavior. Although there are several dynamic finite element algorithms that can be applied to the deflation simulation, their computation costs are expensive, especially for large scale structures. In this work, a simple method based on classic thermodynamics and the analytical relationship between air and membrane was proposed to efficiently analyze the air state variables under the condition of ventilation. Combined with failure analysis of static bearing capacity, a fast incremental analytical method was presented to predict both elastic and post wrinkling deflation process of inflatable structures. Comparisons between simplified analysis, dynamic finite element simulation, and a full-scale experimental test are presented and the suitability of this simple method for solving the air state and predicting the deflation behavior of inflatable structures is proved.     

RV减速器5自由度纯扭转模型非线性特性分析

为了研究旋转向量（RV）减速器中非线性因素对系统动态特性的影响,以集中质量块代替各部件,以弹簧连接表述各部件间的关系,采用达朗贝尔原理和微位移思想,建立简化的5自由度纯扭转RV减速器动力学模型.对模型动力学方程进行坐标变换和无量纲化处理,并采用结合时间离散法的龙格-库塔法求解此非线性时变方程,得到系统在启动和稳定过程中各部件的动态响应曲线以及整体传动误差和对应频谱图.研究传动过程中多种非线性因素对系统动态特性的影响,并搭建RV减速器动力性能综合检测实验平台,得到在输入轴转速为10 r/min,行星架负载为30 N·m情况下的系统传动误差和对应频谱图.实验结果与理论结果较为一致,说明纯扭转模型建立和求解正确,为RV减速器动力学发展提供一定理论基础.     

柔性并联机器人运动学与动力学约束及系统方程

为了建立包含柔性杆件的并联机器人的动力学模型,利用运动弹性动力学理论及有限元方法.分析了柔性并联机器人各支链的弹性变形、弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人的运动约束条件和动力约束条件,建立了平面柔性并联机器人的系统方程.以平面3-RRR柔性并联机器人为例,用SAMCEF软件验证了模型的正确性,二者最大相对误差小于9%,说明该动力学模型能正确反映柔性并联机器人的弹性振动特性.     

基于Web技术的通信数据动态交互控制系统设计

为提升通信数据动态交互控制能力,降低信道的冲激响应时延和通信误码率,设计基于Web技术的通信数据动态交互控制系统。构建通信数据动态交互的信道传输模型,采用扩频序列重组方法实现通信数据动态交互过程中的信道均衡控制,在输出端不断调整增益实现通信数据动态交互的自适应均衡控制,采用Web技术实现通信数据动态交互控制过程中的自适应调节和组网控制,实现动态交互系统优化设计。仿真结果表明,与基于低密度奇偶校验码的控制系统、基于频分复用的控制系统相比,设计系统的信道的冲激响应时延和输出误码率更低,具有较好的通信数据动态交互控制能力。