金属推块V型带CVT在高速的非稳态动力学

CVT(无级变速器)提供的连续速比间的要求有限.目前已经开发了许多稳态模型,说明CVT的动力学,但它们不能阐述带高速时惯性对CVT性能产生的影响.本研究将着重于开发一种详细的非稳态模型来探索和了解不同的动力特性对金属推块V型带CVT的相互影响,本文采用连续的库仑(Coulomb)摩擦理论近似模拟带和带轮之间的摩擦.许多研究旨在观测惯量和滑动情况下的载荷状态对CVT传递转矩能力的影响.讨论了计算简图数学模型和不同载荷方案的相应结果.该结果表明惯性对CVT转矩传递特性的显著影响.     

金属推块V-带型CVT的研究--部分Ⅲ：金属推块上的作用力

已经用试验实测了稳定工况下推块的压缩力和环的拉力。在以前的工作中已经概要地说明了这种带型的特殊的传动机理。本文采用最近开发设计的推块测量在稳定工况下其他同时作用于推块上的力,这些力是推块和环之间的摩擦力,推块和带轮间的法向力,推块和带轮之间径向和切向摩擦力。根据新的试验数据来详细叙述金属推块Ｖ－带型ＣＶＴ的传动机理。本文着重提出以下结论。（１）在所有工况,推块和环结合的结合点在带轮上具有一个较大的     

基于滑动与摩擦效应下金属V带系统瞬态动力学特性研究

为了进一步研究无级变速器金属V带传动过程中瞬态动力学特性,建立了基于金属传动带与推块相对滑动力学特性以及推块与带轮相对摩擦特性的金属V带传动系统瞬态动力学模型,研究了金属V带在运动过程中各对象速度、加速度和作用力的变化规律。分析结果表明,推块与从动带轮之间的相对切向速度变化区间较推块与驱动带轮大,相对径向速度变化上两者变化区间基本相同;从动带轮上传动带张紧力整体呈现下降趋势,推块压缩力整体也呈现下降趋势;驱动轮上有用弧段较从动轮大,驱动带轮与从动带轮上推块与传动带均存在相对滑动现象,且从动带轮上随时间推移两者速度差将会增加。     

金属V-带推块型CVT的研究(Ⅰ)——传递转矩和带轮推力间关系

本文在金属Ｖ－带推块型ＣＶＴ上,测出了主、从动带轮的传递转矩和推力以及峡谷带轮间的轴向力。绘出了不同速比下主,从动带轮间相对于转矩比的比线图并作相互比较。发现推力比与速比几乎和带轮转速及正常转矩下的最大可传递的转矩无关,该推力比是速比的函数,它和转矩比及推块与带轮间的摩擦系数有关,还导出了带轮推力经验平衡方程式,该式以显函数形式表示。它可以简化并可适用于电控ＣＶＴ。     

基于虚拟制造的弧齿锥齿轮仿真加工技术研究

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及弧齿锥齿轮铣齿机的结构和运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及虚拟机床加工坐标系,推导了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床运动参数的计算方法,构建了弧齿锥齿轮仿真加工模型.计算了一对弧齿锥齿轮进行的几何参数、刀具参数和虚拟机床运动参数,并通过弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床对其进行了仿真加工,验证了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及仿真加工模型的正确性.     

金属推快V—带型CVT的研究部分4：速比变化时金属块上的作用力

６个力作用于金属推块Ｖ－带的推块上,前文我们采用测量推块和遥测装置成功地测出了稳态下这６个作用力。本文采用相同的试验和测量装置测出速比变化从低到高或相反的不稳定状态下的６个作用力。实验结果表示除法向力和环与推块间的摩擦力外其余４个力的分布形式是稳态不同的。     

百叶轮抛光TC4的接触弧长试验研究

为了探究接触弧长与工艺参数之间的关系,在数控抛光机床上利用百叶轮进行了抛光TC4试块试验,通过抛光力的持续时间计算求得了接触弧长;以主轴转速、压缩量、进给速度和百叶轮粒度为工艺参数,建立了接触弧长和工艺参数之间的拟合方程,分析了工艺参数对接触弧长的影响规律及影响程度;建立最优化模型并获得了最优接触弧长和工艺参数;对抛光力和抛光区温度对接触弧长的影响进行了研究。结果表明,所建立的拟合方程拟合度非常高;主轴转速、压缩量与接触弧长为正相关关系,接触弧长随其余两个参数的增大先减小后增大;主轴转速和压缩量对接触弧长影响明显,进给速度和百叶轮粒度对接触弧长影响不大;理论最优接触弧长为6.398 6 mm,最优工艺参数为主轴转速4 000 r/min,压缩量为0.5 mm,进给速度每分钟190.8 mm/min,百叶轮粒度为220号;接触弧长与抛光力和抛光区温度均为正相关关系。     

含间隙和时变啮合刚度的弧齿锥齿轮传动系统非线性振动特性研究

齿面侧隙和时变啮合刚度等因素的存在,将导致弧齿锥齿轮传动系统在工作过程中呈现典型的非线性特性;置于转子上的弧齿锥齿轮传动系统被等效处理为8自由度动力学模型,借助动态相对传动误差,使两轮转动自由度合并,建立了7自由度的非线性振动方程。采用A算符算法获得了不同工况下弧齿锥齿轮系统的扭转、横向及轴向的振动位移和速度,发现随着啮合频率的变化,系统经倍周期分岔进入混沌,而随着支承刚度的变化,系统经拟周期分岔进入混沌振动,在啮合频率的变化过程中,系统存在跳跃现象。     

渐开线弧齿圆柱齿轮副齿面接触应力分析

简要论谜了渐开线弧齿圆柱齿轮的主要几何参数,从其齿面方程出发,分析渐开线弧齿圆柱齿轮副齿面接触线与啮合重合度.在此基础上推导出渐开线弧齿圆柱齿轮副齿面接触应力计算公式,并通过有限元分析软件比较直齿、斜齿、弧齿齿轮副齿面接触应力.与直齿、斜齿齿轮副相比弧齿齿轮副具有更低的齿面接触应力、更好的传动特性.     

具有最佳加载接触性能的弧齿锥齿轮主动设计研究

基于局部综合理论的弧齿锥齿轮齿面接触分析(TCA )和接触性能预控技术可保证弧齿锥齿轮在无载时具有较理想的接触区域和传动误差 ,但无法保证其加载接触性能。本文在柔性多体运动学基础上 ,建立了两弹性共轭齿面运动基本方程。将啮合点弹性变形分解为支承变形、轮体变形和接触变形 ,获得了变形前后齿面几何量的变化规律以及两弹性点共轭齿面间的接触条件。提出了一种在初始设计阶段就可保证弧齿锥齿轮具有预期加载接触性能的主动设计方法 ,并将其用于某航空发动机中央传动弧齿锥齿轮的齿面综合     

大型数控磨齿机中心定位算法研究

大型数控磨齿机床具有加工工件大、Y轴行程短的特点,确定回转中心时采样点范围小、测量圆弧短、圆特征信息丢失严重,导致定心不准确,影响齿轮的齿距偏差、齿形偏差等性能指标。本文针对短圆弧测量,分析了拟合圆心方向和拟合半径对圆拟合算法的影响,提出了拟合圆心迭代初值的计算方法,并利用拟合圆半径信息改进了最小二乘圆拟合算法。仿真结果表明引入拟合半径信息的最小二乘圆拟合算法能够有效提高短圆弧圆拟合精度。     

新型柔性变极性等离子弧铝合金横焊技术研究

针对中厚板铝合金横向焊接的技术需求和瓶颈问题,开展变极性等离子弧穿孔横焊技术的研究。以8 mm厚铝合金板为研究对象,进行常规变极性等离子弧穿孔横焊试验,发现横焊穿孔熔池很难建立。通过横焊穿孔熔池受力计算、熔化金属流动分析,探究问题产生的原因。推导出熔池背面小孔临界半径与表面张力、电弧力和重力之间的关系式。当受力状态满足关系式时,小孔熔池才能闭合、形成焊缝。依据上述理论,提出柔性变极性等离子弧。该电弧在保证穿孔前提下,通过降低电弧压力,增大小孔临界半径,促进了穿孔熔池的稳定建立。利用该技术实现了8 mm板厚2219铝合金的穿孔横向焊接,接头成形优良。焊前预热和表面氧化膜刮削可大幅度降低横焊接头气孔缺陷。     

In-plane vibration analysis of cantilevered circular arc beams undergoing rotational motion

Equations of motion of cantilevered circular arc beams undergoing rotational motion are derived based on a dynamic modeling method developed in this paper. Kane’s method is employed to derive the equations of motion. Different from the classical linear modeling method which employs two cylindrical deformation variables, the present modeling method employs a non-cylindrical variable along with a cylindrical variable to describe the elastic deformation. The derived equations (governing the stretching and the bending motions) are coupled but linear, so they can be directly used for vibration analysis. The coupling effect between the stretching and the bending motions, which could not be considered in the conventional modeling method, is considered in this modeling method. The effects of rotational speed, arc angle, and hub radius ratio on the natural frequencies of the rotating circular arc beam are investigated through numerical analysis.     

双圆弧齿轮的弯曲应力分析

基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型,运用Pro/E软件对双圆弧齿轮的弯曲应力进行了有限元分析,讨论了双圆弧齿轮各段弯曲应力的分布情况,并着重研究了轮齿的不同构成参数对齿轮弯曲应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。     

均半径圆拟合技术在曲面加工中的应用

用直线段和圆弧段去拟合非圆曲线有多种方法。本文重点论述等间距直线逼近及过两已知节点与两节点半径均值圆弧拟合技术的基本原理以及误差分析方法。在应用实例中,利用上述方法有效地提高了拟合精度,通过对零件实体进行分析、计算、编制精加工程序实现对椭圆曲面的数控加工。     

空间凸轮过渡圆弧的设计及尖角过渡过切现象分析

对空间凸轮的过渡圆弧的半径大小对凸轮运动规律的影响进行了分析,得出过渡圆弧半径应大于槽宽的一半,尖角过渡数控加工时会产生过切现象。     

Analytical model for estimating intersegmental forces exerted on human lower limbs during walking motion

Existing methods for evaluating the intersegmental forces acting on the human lower limbs during walking generally measure the ground reaction force exerted on the feet using force plates and estimate the intersegmental forces using an inverse dynamics approach. However, force plates are inconvenient and expensive. Accordingly, the present study proposes an approach for evaluating the intersegmental forces without the need for force plates by modeling the human lower limbs as a seven-link manipulator system. In the proposed approach, the intersegmental forces are derived directly from the analytical model using Newton–Euler theory based on the posture information obtained from a system of gyroscopes and accelerometers during walking motion. The results obtained from the analytical model are compared with the experimental data obtained using load cells. It is found that the estimated results are in good agreement with the measured results. Thus, the basic validity of the proposed analysis system is confirmed.     

树脂基圆弧金刚石砂轮的在位精密成形修整技术

针对球面、非球面及自由曲面超精密磨削加工用树脂基圆弧形金刚石砂轮难以精密修整的问题,提出基于旋转绿碳化硅(GC)磨棒的在位精密成形修整技术。在分析GC磨棒和圆弧砂轮几何关系的基础上,确定修整过程中圆弧插补轨迹的补偿方法及GC磨棒运动轨迹的设计方案。采用KEYENCE激光测微仪采集砂轮圆弧特征点,表征圆弧砂轮的修整状况。研究不同粒度的GC磨棒、进给深度和圆弧插补速度对圆弧金刚石砂轮修整率和修整精度的影响规律。研究结果表明,该修整方法可根据加工曲率半径要求实现不同圆弧半径砂轮的精密在位修整,修整后可自动消除砂轮垂直方向的位置偏差;采用400#和800#的GC磨棒对D3和D7砂轮均有较高的修整率(0.7~6.7);与400#和1500#的GC磨棒相比,800#GC磨棒更适合粒度为D3和D7圆弧金刚石砂轮的精密修整;相比圆弧插补速度,进给深度对砂轮的圆弧半径尺寸误差和形状误差影响更大,进给深度越小,圆弧半径尺寸误差和形状误差越小;修整后两种砂轮的圆弧半径误差均可控制在5%以内,D3砂轮的形状误差可控制在3μm/4 mm以内,D7金刚石砂轮可控制在6μm/4 mm以内,修整后比修整前形状误差提高14倍左右。     

不同极性下的三丝间接电弧中厚板焊接研究

三丝间接电弧焊是一种新型电弧焊技术,电弧放电通道形成于三个电极之间,电极极性的连接方式会对焊接过程产生重要影响。为揭示不同极性连接方式的三丝气体间接电弧中厚板焊接过程工艺特点,采用主丝接正和主丝接负的连接方式分别对8mm Q345低碳钢板进行了对接焊试验。结果表明,在两种极性连接方式的三丝间接电弧中厚板焊接过程中,由于电弧形态以及熔滴过渡路径的差异,主丝接正时的稳定性不受电弧所处阶段的影响;而主丝接负时,熔滴在焊接阶段容易发生短路爆炸造成焊接稳定性下降,这是焊缝表面气孔以及接头局部未熔合缺陷产生的主要原因;随着焊接电流的增大,两种极性下的电弧弧柱区宽度均增大,且主丝接正时的弧柱区的电子温度均大于主丝接负时的。     

Additive manufacturing of steel–bronze bimetal by shaped metal deposition: interface characteristics and tensile properties

In this paper, mild steel–silicon bronze bimetal based on the single-pass multi-layer model was fabricated by shaped metal deposition utilizing gas metal arc welding technology. Suitable deposition parameters of silicon bronze were chosen to match the specific size of mild steel wall. Then the characteristics of interface were analyzed. The results show that Cu element did not exist on the steel side, but Fe element entered the bronze side in the forms of particles and big chunks. Meanwhile, owing to the physical and chemical reasons, the silicon element concentrated in the intermixing zone and on the bronze side where Fe element appeared. The interface between steel and bronze had good adhesion without cracks or pores, and metallurgical bonding was achieved. The tensile strength of the bimetal reached 305 MPa and fracture occurred near the middle of bronze side, implying a firm connection between steel and bronze was obtained.