铲齿车床改造为内旋包络式数控螺杆铣床的技术研究

针对成形法存在的不足,进行了内旋包络式螺杆加工方法的探讨,对铲齿车床改造为数控螺杆铣床的相关技术进行了研究.文章从内旋包络铣削原理出发,分析了内旋包络铣削法所需的机床运动,阐述了在结构上采用三轴联动的交流伺服、不搬动角度的旋风铣头结构及自动生成数控加工程序的软件开发等技术.该研究为研制新型的内旋包络式数控螺杆铣床提供了经验和重要依据.     

圆柱滚子包络蜗杆传动不同啮合方式的性能分析

为分析圆柱滚子包络环面蜗杆不同啮合方式对蜗杆传动性能的影响,基于微分几何与空间啮合原理建立圆柱滚子包络蜗杆传动的啮合方程;通过选取蜗轮旋转角得到普通环面、端面、内啮合3种典型蜗杆传动,利用诱导法曲率方程和润滑角方程对蜗杆传动进行啮合与润滑性能分析。研究结果表明:3种不同啮合方式的蜗杆润滑性能由高到低依次为圆柱滚子包络内啮合蜗杆、圆柱滚子包络端面蜗杆、圆柱滚子包络环面蜗杆;3种结构在啮合性能上无明显差距。该研究对滚子包络蜗杆传动的不同啮合段和参数的选取提供了参考。     

双螺杆压缩机转子型线构形及计算机辅助设计

综合分析了双螺杆压缩机常用转子型线的特点,根据齿轮啮合原理,提出结合中介齿面的概念来设计双螺杆压缩机转子型线的方法,并用此方法推导了转子型线方程,设计出一种新型双螺杆压缩机转子的端面型线.同时借助Matlab和Pro/E软件,对设计的转子端面型线进行计算分析和3D模型啮合运动模拟,得到较优的设计参数.     

应用(G′/G)—展开法求解高阶非线性薛定谔方程

非线性薛定谔方程是数学物理中一类重要的非线性演化方程.在量子力学、非线性光学、电磁学以及玻色一爱因斯坦凝聚等众多领域中得到了广泛应用,故对薛定谔方程进行研究有着重要的物理意义.通过应用(G'/G)一展开法用于描述飞秒光脉冲传输、带高阶色散项和高阶非线项的薛定谔方程.得到了它的一些新的包络型精确行波解.     

加工任意型线螺杆的铣刀数值计算法

本文对离散点形式给出的任意端面型线的螺杆给出了一种求盘形铣刀刃形的数值方法。利用齿轮的滚铣运动原理导出从螺杆转子端面型线的离散点到铣刀廓形上点的坐标值的转换方程,借助三次 B 样条光顺函数的导数解出方程,使螺杆转子端面型线上的点与铣刀廓形上的点一一对应,从而求得盘形铣刀的刃形。     

二维无旋超音速扩散对称流动控制方程及其特征线方程和相容性方程

通过改变止推气体轴承等间隙的流道结构,对变气膜厚度圆盘止推气体轴承中二维无旋超音速扩散对称流动控制方程进行推导,得出其特征线方程和相容性方程,对所得特征线方程和相容性方程用等间隙气膜内一维超音速流动的解析解进行验算。结果表明,当内点间距合适时,特征线法数值求解与解析解结果十分接近,推导的特征线方程和相容性方程正确。     

线接触回转铣削外圆柱表面粗糙度分析

为了分析线接触回转铣削外圆柱工件表面加工质量,运用矢量运算方法建立了线接触回转铣削外圆柱工件运动学模型.根据刀齿包络原理,对工件横截表面理论粗糙度几何学形成机理进行了分析,并仿真了顺、逆铣加工条件下的刀齿轨迹.建立了顺、逆铣加工中线接触铣削外圆柱表面理论粗糙度的计算分析模型,提出了顺、逆铣加工理论粗糙度数值计算方法,并分析了各个加工参数对理论粗糙度的影响.经计算比较,该分析及计算方法能精确反映线接触回转铣削外圆柱工件表面理论粗糙度,为加工参数的计算、选择提供了理论依据.     

用计算机仿真的方法设计加工螺杆压缩机转子的盘形铣刀的刃形

本文介绍了设计螺杆压缩机加工螺旋齿面的盘形铣刀刃形的计算机仿真方法.此方法已在新的双边非对称圆弧及圆弧生成线齿形的研制中得到应用。从而提出了一种有效的方法,由端面齿形方程或端面型线上的离散点计算出螺杆压缩机用盘形铣刀的刃形。     

平面一次包络端面啮合环面蜗杆三维齿廓的理论研究

为提高蜗杆传动效率,达到传动精度更高的要求,利用接触线能够完全包络的环面蜗杆方程,结合经典啮合理论并拟合工具母面转角的参数,在以往的基础上构建了平面一次包络端面啮合环面蜗杆传动的新型啮合传动方式。采用MATLAB绘制的接触线得到该蜗杆的齿廓螺旋线;并利用CREO软件进行三维图形绘制和运动仿真分析。经研究发现：平面一次包络端面啮合环面蜗杆这一新型传动方式可以通过控制端面蜗杆蜗轮副的参数在一定程度上来增加有效啮合齿数,同时缩短了蜗杆的工作长度,并使蜗杆的回转半径增加,虽然回转半径的增加会导致蜗杆径向尺寸增大,但却能在不增加蜗轮尺寸情况下实现大中心距传动;也使该结构在同型减速器中显得更加紧凑。     

聚合物输送用齿轮泵特殊齿廓转子型线快速设计

以摆线类齿轮泵为例,介绍聚合物输送用齿轮泵特殊齿廓转子型线快速设计方法,以平面啮合理论为基础,对转子齿廓各段型线的啮合进行了分析,建立了啮合方程,在确定其各原始参数的基础上,利用VB编程在AutoCAD下实现外啮合摆线类齿轮泵转子端面齿廓的快速绘制,为三维造型奠定了基础.     

椭圆型孔型轧辊的数控加工程序编制

根据等距线的定义及有关文献导出了椭圆等距线的参数方程,给出了椭圆等距线的双圆弧逼近方法,由双圆弧逼近法对椭圆等矩线作离散逼近,再用圆弧代替椭圆等距线进行数控编程,通过实例计算,验证了椭圆的等距线不是椭圆这一结论,保证了程序编程时轮廓最大理论误差小于０．００１ｍｍ的要求。     

连续刚构桥的内力包络图

利用计算机仿真的方法给出了连续刚构桥的内力包络图.令汽车标准荷载以足够小的步长在桥梁上通过,每一步用有限单元法画出桥梁结构的内力图.当移动荷载的加重车移出桥梁时,这些内力图将充填成一个区域.这个区域的边界线就是相应内力的包络图.此内力包络图的算法可以取代影响线方法.     

基于MATLAB滚锥包络环面蜗杆副接触线的求解方法

在合理选择滚锥包络环面蜗杆副标架、准确推导啮合方程和接触线方程的基础上,利用MATLAB强大的科学分析计算功能和函数可视化功能绘制出一条蜗杆副接触线,探索出一种能快速、准确地求解滚锥包络环面蜗杆副接触线的方法,对于进一步分析滚锥包络环面蜗杆副传动非常有价值.     

凸螺杆转子旋风铣削技术的研究

为提高凸螺杆的加工效率和加工精度,将具有切削平稳、效率高等特点的传统旋风铣削技术与具有轨迹控制灵活等特点的数控技术相结合,提出了内旋风数控包络铣削螺杆螺旋曲面的新方法.从最小有向距离原理出发,将控制轨迹的计算问题转化为求解距离函数的最小值问题,得出了能准确、快速计算出刀具轨迹的方法,并给出了计算实例.结果表明,采用内旋风数控包络铣削技术可大大提高凸螺杆的加工效率和加工精度.     

几何代数及其在摄动Kepler问题中的应用

为避免卫星轨道摄动分析过程中多种代数系统繁琐的相互转换,创新性地引入几何代数系统,在统一的代数框架内研究摄动开普勒问题.利用几何代数体系中的位置空间与旋量空间之间的转换关系,将摄动Kep ler方程转化为线性、正则的旋量方程(简称KS方程),并给出Kep ler旋量方程的解.最后,通过与传统方法比较,说明几何代数这种新工具在卫星轨道运动中应用的独特优势.     

螺旋面方程建立及铣削时刀具刃型设计

针对螺旋面加工易干涉及刀具设计困难等问题,提出一种基于标架与直角坐标系相结合的方法来确定螺旋面方程,并应用微分几何、啮合原理确定了螺旋面铣削时的刀具设计方法,建立了复杂螺旋面方程,并设计出该螺旋面外、内(旋风)铣时刀具的刃型.结果表明,利用提出的方法确定复杂螺旋面方程方便易行,设计的刀具刃型在满足安装条件下不会发生干涉,从而有效验证了螺旋面方程数学模型及铣刀刃型设计数学模型的可行性.     

活齿端面谐波齿轮非对称啮合副齿面的修形(之一)——波发生器端面凸轮齿面的修形

分析了活齿端面谐波齿轮非对称啮合副齿面修形的必要性,介绍了用二次曲线簇包络面对非对称啮合副齿面进行修形的方法,推导出了波发生器端面凸轮齿顶和齿底修形区的齿面方程,并对修形前后活齿往复运动的位移、速度和加速度进行了对比,由此得出了修形后的非对称啮合副齿面可以有效降低活齿的冲击和振动的结论。     

砂土地基上圆形浅基础三维破坏包络面的理论研究

对砂土地基上圆形浅基础在竖向荷载V 、水平荷载 H 及力矩 M 复合加载条件下的承载力进行了系统的三维有限元分析。在分析中,砂土假定为纯摩擦材料,遵循基于 Mohr-Coulomb 破坏准则的理想弹塑性本构关系。首先,对圆形浅基础的竖向承载力进行了有限元计算,并与滑移线解法进行了对比,两种方法所得结果比较吻合。进而探讨了砂土内摩擦角对于基础在 V-H 、V-M荷载平面与V-H-M 三维荷载空间内的破坏包络轨迹的影响。计算结果表明,与不排水情况下软黏土地基上基础破坏包络面相比,砂土地基上圆形浅基础的破坏包络面形状有较大差异,但V-H 和V-M 平面内的破坏包络面形状仍具有较好的归一化特性。基于有限元计算结果,建立了圆形浅基础在V-H-M 三维荷载空间内的破坏包络面方程,该方程可用来合理评价复合加载条件下砂土地基上圆形浅基础的整体稳定性。     

涡旋压缩机型线的加工及其误差分析

为了加工涡旋压缩机涡旋盘基圆渐开线型线,采用了在极坐标条件下用阿基米德螺线径向等间距逼近基圆渐开线的方法,分析了该方法产生的理论逼近误差;通过Matlab对不同插补间距所产生的逼近误差进行了仿真,并给出了最佳插补间距选取的计算方法;用径向等间距逼近的方法在数控机床上进行了动盘型线精加工实验,得出了实际型线加工产生的型线插补误差为1.5μm。将实际加工产生的误差同仿真结果进行了比较,结果证明了该方法的有效性和实用性。     

超越函数曲线廓面的拟合与加工控制

介绍一种加工超越函数曲线廓面的计算机控制系统——用于加工间歇运动柱包络蜗杆的专用设备。它采用函数跟踪法插补原理,将超越曲线分解成二次曲线以实现特殊函数曲线加工的计算机控制。加工采用铣削方法,不需用直线或圆弧去逼近曲线,故具有程序段较短、精度高、成本低、工作可靠和操作简便等特点。