高速分件供送螺杆的模态分析

目的为了减小高速分件供送螺杆在高速运行时可能产生的振动。方法基于一类通用的供送螺杆分段方法和数学模型,构造了4种螺旋线分布规律不同的分件供送螺杆,分别对4种螺杆进行了结构设计和模态分析。结果在分件螺杆静止、不受外界载荷情况下,4种方案的各阶固有频率和振型的相关数据相差不大,特别是一阶模态最大相差只有4 Hz。在分件螺杆以5 rad/s的速度转动,并受到300 N的外界载荷情况下,4种方案的各阶固有频率和振型的相关数据相差较大,特别是方案4与方案3的三阶模态相差300 Hz。结论通过比较4种分件供送螺杆模态分析结果,得出了相对较佳的、适用于高速供送的螺旋线分布规律。螺纹线的分布规律对静止状态下分件供送螺杆的固有频率影响不大。当螺杆高速转动,螺纹线的变速规律遵循"尿盆"曲线变化规律时,即被供送件加速度先增加而后不变再后减小时,可以减小高速分件供送螺杆的振动。     

基于Pro/E的分件供送螺杆的造型设计

分件供送螺杆装置是灌装机中的关键零部件,介绍了应用Pro/E三维设计软件进行变距组合式螺杆的造型设计方法.设计过程中按推导出的数学方程构造各段螺旋线,并以该螺旋线作为扫描轨迹,遵循范成法原理包络出螺杆的各段螺旋曲面.该方法可以广泛应用于其它运动规律变螺距螺旋线螺杆的造型设计.     

类圆弧线型螺杆马达的设计与研究

螺杆马达是螺杆钻具的动力总成，其截面线型直接影响自身的各项工作性能。良好的工作性能是螺杆马达的设计目标。为获得工作性能良好的螺杆马达，首先，根据螺杆马达的工作原理和结构特点，提出了其效率、密封腔可靠性和稳定性的评价准则。然后，通过建立螺杆马达流固耦合三维有限元模型，基于显式非线性瞬态动力学方法分析了短幅内摆线螺杆马达密封腔接触带的接触力在不同负载工况下的变化情况。最后，基于螺杆马达效率的评价准则，针对影响短幅内摆线螺杆马达效率的关键因素，设计了一种类圆弧线型螺杆马达，并通过数值模拟和实验证明了该螺杆马达具有较好的工作性能。结果表明：在相同的负载工况下，相较于短幅内摆线螺杆马达，类圆弧线型螺杆马达密封腔的稳定性和可靠性更好，且在较高负载工况下具有更好的工作性能。研究结果为后续高性能螺杆马达的线型设计奠定了基础。     

一种泵头盖理盖装置设计

以泵头盖为研究对象,通过分析其结构特点,在初步试验的基础上探讨了一种适合该类瓶盖的整理供送装置主体设计方案。结合运动和受力理论分析,讨论了影响泵头盖理盖供送效果的主要工艺和结构参数。研究结果可为泵头盖的高速化整理供送装置设计及应用提供参考。     

高速供送螺杆推送供料情况下的稳态控制

以供送正圆柱形物件为例,综合考虑正圆柱形物件在高速分件供送螺杆的旋转推送下前进时,受到螺杆、固定滑板和侧向挡板的共同作用,对圆柱形物件的受力情况进行分析,并建立运动方程,在保证实现稳态供送的前提下,找出可控条件,以求更好的指导设计和操作.     

挤出机螺杆的性能评价和设计

挤出机螺杆的作用是使胶料随螺杆旋转运动逐渐变为直线运动,向机头方向推移,并与机身相配合,实现压缩生热、软化搅拌,混合胶料等。文章结合实际,分析了螺杆性能的评价指标等,在此基础上,阐述了挤出机螺杆的设计要领,供大家参考。     

Inventor中变螺距螺杆的绘制

螺杆是包装机械中常用的物料供送装置,由于Inventor不能直接由曲线方程绘制复杂曲线,导致无法直接用Inventor设计变螺距螺杆,限制了其在包装机械设计中的应用。结合Matlab的函数计算功能和Inventor的三维造型功能,提出了一种变螺距螺杆的绘制方法。结果表明:该方法能够快速、准确地设计变螺距螺杆,弥补了Inventor在复杂零件造型方面的不足,使其能够在机械设计中发挥更大的作用。     

基于Pro/E的等螺距供送螺杆计算机辅助设计的研究

在分析了等螺距供送螺杆供送圆柱形物体时螺旋槽面形成原理的基础上,建立起了等螺距螺杆径向截面外轮廓曲线数学模型,然后运用Pro/Engineer软件,建立起了参数化的等螺距螺杆的三维实体模型.     

高速定时分件供送螺杆系统研究新进展——变螺距螺旋线设计新方…

着重阐述了在高速定时分件供送螺杆基础理论的系统研究中，长期以来未能很好解决的一些难题，进一步探讨合理设计变螺距螺旋线的新方法以及确定有关参数的若干准则。     

一类变参数螺杆的几何构造及其加工

面向工业生产的高速化要求，给出了一类变参数螺杆的几何构造及其数学模型，拟订了其加工方法。     

定子永磁型高速电机凸极转子强度分析

定子永磁型电机具有转子上既无永磁体也无绕组、功率密度高、效率高等优点,因此非常适合在高速下工作。然而由于凸极转子复杂的几何形状,对其强度进行分析只能采用有限元法等数值方法。基于弹性力学理论,建立了凸极转子强度的解析分析模型。分析了凸极转子的载荷分布,在此基础上,基于平面应力模型和应力函数法,推导了定子永磁型电机凸极转子的应力及变形的解析解;用有限元法对解析解的有效性进行了验证;分析了凸极转子的凸极高度及形状对转子强度的影响。结果表明,建立的凸极转子强度解析解在转子应力最大区域内的计算结果与有限元法的计算结果完全吻合,能够对定子永磁型高速电机凸极转子的最大应力进行精确分析,可为定子永磁型高速电机的转子设计提供支持。     

管式电涡流阻尼力的精确测量及阻尼器优化设计

采用紫铜管与磁铁制作了管式电涡流阻尼器,并提出了一种电涡流阻尼器阻尼力的精细化测量方法,消除了摩擦力和惯性力的影响,获得了精确的电涡流阻尼力。研究了阻尼力与电涡流阻尼器中磁级厚度、磁级间距、铜管与磁铁的相对速度等参数的关系;研究结果表明:提出的阻尼力测量方法可以准确地获得磁铁与铜管相互作用的阻尼力时程;阻尼器的阻尼系数随磁级厚度、磁级数的增加而增大,随磁级间距的增大表现出先增大、后减小的趋势;电涡流阻尼器近似为理想的黏性阻尼器,并且其阻尼系数与磁级数也近似成正比。通过引入阻尼系数效率值作为评价指标,获得了管式电涡流阻尼器的磁级厚度和磁级间距的最优值,可为电涡流阻尼器的优化设计提供参考。     

测量轴向移动量的位移转换器系统

该文介绍测量轴向移动量的位移转换器的原理、系统设计及校验方法。测量系统由加长型测量杆、位移转换器、指示仪表等构成。由于加长型测量杆能够穿过测量构架上部单元的深孔,位移转换器就可以使加长型测量杆的测量头压紧在被测件表面,同步反应被测件内圈的轴向位移。加长型测量杆采用有径向切口的套筒与轴的连接方式与上测杆连接,上测杆则采用弹性收紧螺套连接方式与指示仪表杆连接。使用轴承被测件与轴承标准件进行比较,以完成轴向位移的测量。该系统的设计可以实现大负荷轴承轴向位移的测量。     

Impact failure analysis of re-circulating mechanism in ball screw

A ball screw driven mechanism is a major component in high-speed/high-precision transmitting systems. In such a mechanism, the return tube has been designed to provide the path for a steel ball rolling in screw grooves. As the driven shaft in the mechanism operates at high rotating speed, forces caused by the impact activity between the steel ball and return tube may generate high stresses and cause damage to the return tube after some significant service times. In order to understand the fracture conditions in the return tube, an impact-contact formula is developed and the transient behavior is investigated based on the finite element method in this paper. From results obtained here, it is shown that the rotational speed of the ball screw may affect the service life of the return tube significantly. Factors that affect the service life of the re-circulating mechanism are then described in detail. Further suggestions for the improvement of the return tube in the design/fabrication processes are also proposed in the final part of this paper.     

基于离散元法的双组份复合涂料搅拌螺杆参数优化

为了提高双组份复合涂料的混合均匀度，对搅拌螺杆的参数进行优化。以混合销钉式搅拌螺杆为对象，建立其三维模型后导入EDEM软件，然后基于离散元法对双组份复合涂料在该搅拌螺杆中的搅拌过程进行仿真分析，研究了螺杆的转速、螺距和长径比对混合均匀度的影响。最后通过单轴压缩实验对螺杆参数优化后的搅拌效果进行了对比验证。结果表明：螺杆转速、螺距和长径比分别通过改变颗粒抛撒程度、螺旋叶片间隙和螺杆长度来影响复合涂料的混合均匀度；稳定出料后，螺杆转速为200 r/min、螺距为80 mm、长径比为5.57∶1时的搅拌效果最佳；实验验证了利用优化后搅拌螺杆搅拌时复合涂料的力学性能优于手工搅拌时的。研究结果可为自动化搅拌螺杆的结构设计和参数优化提供理论依据。     

考虑压力与温度影响的螺杆马达过盈量设计方法

螺杆马达是螺杆钻具的动力源,其定子与转子之间过盈量的合理设计对马达工作性能和使用寿命至关重要.首先,建立了螺杆马达定子与转子的二维啮合有限元模型,并分析了工作压力和井下温度对定子廓形的影响.然后,基于密封性能评价准则,对不同过盈量下定子与转子的接触应力进行计算,并提出定子大、小径处采用不同过盈量的非均匀过盈量设计方法....     

1.2m缩尺实验盾构机械结构与液压系统设计

 为研究盾构掘进时各物理参数之间的相互影响,进而确定相适应的工作参数,设计开发了全断面盾构掘进机综合模拟试验台．其中,用于模拟真实盾构掘进的缩尺盾构主要由刀盘系统、推进系统、螺旋输送机系统等组成．根据实验的需要,设计了缩尺盾构的机械结构,详细说明了结构设计的思想以及缩尺盾构的工作过程．设计了缩尺盾构的液压系统,详细说明了液压系统的工作原理、功能特点和选型计算．利用AMESim软件对刀盘液压系统和推进液压系统进行仿真分析.仿真结果显示,刀盘转速和缩尺盾构的推进速度都可以实时控制,所设计的液压系统能够满足实验需要.     

基于理想优度的包装升降装置运动方案设计

目的为更全面、更科学地评价包装升降装置的设计方案,为其设计与优化提供有效的决策依据。方法将TRIZ理论的理想度与可拓学的优度评价进行融合,构建集成理想度与优度的机械运动方案评价方法,即以规范化的理想度为关联函数,以多级可拓综合评价过程为路径,对机械运动方案进行可靠、客观地评价。结果将理想优度用于包装升降装置运动方案设计的实践,建立各评价指标的理想度测算方法,并采用分子与分母的规范化来克服理想度计算中出现的分子分母量纲不一致的问题,以规范化的理想度为关联度,经过与权重系数合成得到优度,将关联函数选择、关联度计算及其规范化等计算过程简化为单一的理想度计算,快速完成包装升降装置运动方案的优选。结论理想优度简化了机械运动方案的可拓评价流程,通过在包装升降装置运动方案设计的实践,进一步证实了理想优度评价的有效性,并加快了评价速度,有助于提高机械运动方案的设计与评价效率。     

Design of a high performance digital tachometer with amicrocontroller

The design of a very flexible, low-cost speed evaluation system is presented. The system provides fast dynamic response and high accuracy over a wide speed range. The design is suitable for a broad range of applications and can be integrated as part of an existing tachometer assembly. Hardware requirements and appropriate software structures for a microcontroller implementation are discussed. The algorithm used to calculate the speed is based on the method of constant elapsed time. The predicted performance is verified experimentally     

电容层析成像技术测量煤粉输送浓度的研究

采用电容层析成像技术,对常温下稀疏气力输送的煤粉浓度进行了测试研究。为了利用电容传感器敏感场的分布特性,实验系统中设置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将煤粉颗粒集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上。改变螺杆给粉速度以及风量可改变煤粉输送浓度,通过对管道截面体积浓度、波动特性以及体积浓度平均测量结果的对比分析,表明利用该方法测量煤粉输送浓度结果准确、可靠。