哈特曼探测器的高精度调节机构

设计了基于高精度直线驱动器和曲柄滑块机构的高精度二维角度调节机构,以实现2m口径望远镜中哈特曼探测器与自适应光学系统间的高精度对准与自动化调节。依据光学设计分析得出调节机构分别需满足±1°的调节范围和6"的调节精度。根据哈特曼探测器的外形结构和调节机构的整体布局,选择了调节机构中的主要参数,对整体调节机构进行了初始设计并分析了它的精度和动态特性。利用自准直仪设计了调节机构的检测系统,对设计的调节机构的调节范围、精度和动态性能进行了实际测量。结果表明:哈特曼探测器调节机构在俯仰和扭摆方向上的角度调节量均约为±1.2°,调节精度分别为0.43″和2.1″,均满足设计要求,为哈特曼探测器的高精度探测奠定了基础。     

高精度轨道调节锁紧机构设计

针对拖曳水池高精度轨道的调节锁紧问题,对轨道调节范围、轨道直线度和水平度调节机构以及调节支座的固定3个方面进行了研究。运用三维设计软件CREO2.0,建立了斜块式调节锁紧机构及分离式调节锁紧机构的三维模型。基于建立的三维实体模型,对以上两种调节锁紧机构的工作原理进行了说明。通过对横向和垂向调节范围、横向调节锁紧力、垂向调节锁紧力及锚固进行理论分析,提出了在高精度、高速度和动载荷轨道设计施工中宜采用分离式调节锁紧机构,而不宜采用斜块式调节锁紧机构。实际应用结果表明,分离式调节锁紧机构在轨道精度、轨道稳定性、后期维护等方面均优于传统的斜块式调节锁紧机构。     

一种光轴调节机构设计和振动稳定性研究

设计了一种光轴调节机构,阐述了此调节机构的原理和结构组成,计算了调节精度和弹簧弹力,通过有限元方法进行静力分析并求解调节反作用力,通过振动试验来验证调节机构振动稳定性,通过调整弹簧弹力及重复振动试验来论证弹簧弹力对调节机构振动稳定性的影响。此光轴调节机构调节精度高,使用简便,抗振动性好,可以应用于光学校准等领域。     

6-PSS型光学元件精密轴向调节机构

设计了一种采用6-PSS型并联机构的光学元件精密轴向调节机构,以使光刻物镜中光学元件的调节行程达微米级,调节精度达纳米级.将6-PSS型并联机构中的6个移动副改进为3个,减少了驱动器的使用数量,提高了轴向调节机构的可靠性;设计了一种圆角薄柔性铰链结构作为6-PSS型并联机构中的球铰副,实现了轴向调节机构的结构一体化,简化了光机组件的装调过程,提高了机构的机械精度;利用空间矢量法分析了机构输入构件与输出构件之间的位置关系,推导出了机构的传动比表达式,为机构主要结构尺寸的选取提供了依据.轴向调节机构的验证试验结果表明:机构传动比的理论计算值接近于实测值;轴向调节机构的调节行程为74.4 μm,调节精度在40 nm以内,满足光刻物镜中光学元件轴向调节机构的使用需求.     

阻尼可调液压减震器专利技术分析

为研究开发一种新型越野车用阻尼可调液压减震器的阻尼力调节机构,从已有专利的技术细节出发,分析了阻尼可调液压减震器阻尼力调节机构的布置形式。归纳了阻尼力调节机构的工作原理,根据阻尼调节机构布置形式及调节原理的差别,对调节机构进行了分类;例举了不同类型调节机构的典型结构,并开展了分析,从调节机构的结构层面出发,结合减震器的生产制造过程及使用环境,对比分析了不同类型调节机构的实用性、可靠性、经济性等性能。研究结果表明:杆型调节机构适用于安装空间小、阻尼力值较小、对可靠性及成本要求较低的场景,筒型调节机构适用于安装空间充裕、阻尼力值较大、对可靠性要求较高的场景。     

静叶调节机构尺度全局优化设计方法研究

为避免航空发动机喘振,高压压气机的可调静叶需要按照拟定的调节规律转动。静叶调节机构是驱动可调静叶转动的执行机构,一般采用多级联动调节的方式。由于拟定的静叶调节规律十分复杂,且多级静叶调节机构之间运动学耦合,静叶调节机构的尺度设计问题非常困难。目前一般采取逐级分解、单级优化的局部优化策略设计机构参数,无法获得全局最优的机构设计参数。为提高静叶调节精度,通过分析静叶调节机构运动学特点,提出正-逆运动学结合的机构尺度全局优化设计方法:先进行基于逆运动学解析解的全局、高效参数优化设计,再进行基于正运动学数值解的机构参数高精度优化求解,有效解决了静叶调节机构的全局尺度优化设计难题。通过案例分析,验证了所提设计方法的有效性和实用性。     

管内机器人管径适应调节机构分析

提出了一种管内机器人的管径适应调节机构,介绍了其组成和工作原理,建立了其管径适应性和调节力矩分析的模型,以及越障能力分析模型。分析了调节机构在适应管径变化时的运动学和动力学变化特性,分析了调节力矩的影响因素和确定方法。并给出了算例,数据结果分析表明所提出的模型是正确可行的。样机试验结果也证明了该管径适应调节机构设计理论和方法是正确的。该管径适应调节机构具有刚性调节和柔性调节的特点,以及大拖动力和大的管径调节范围等特点,该机构已成功应用于某排水管道清淤作业机器人中。     

计量泵用新型行程调节机构

在分析传统计量泵结构特点的基础上,针对计量泵原N型曲轴调节机构的不足,提出了一种全新的计量泵行程调节机构。并通过对这两种行程机构的比较,介绍了计量泵新行程调节机构的特点。     

可调节恒转矩机构的设计

设计了一种新型可调节恒转矩机构,该机构不仅能实现恒转矩输出,还能在一定范围内进行调节。该机构主要由负刚度机构和正刚度机构两部分组成,其中负刚度机构由凸轮机构组成,正刚度机构由传统的卷簧组成。凸轮机构的负刚度绝对值与卷簧的正刚度值相等,通过叠加实现恒转矩输出,并通过调节卷簧的预载荷,实现恒转矩的调节。建立了凸轮轮廓的数学模型,设计了该机构的三维模型,并利用ADAMS进行了动力学仿真。仿真结果表明,该机构在一定范围内能够输出可调节的恒转矩,为研究恒转矩机构提供了一定的理论基础。     

管道机器人适应不同管径的三种调节机构的比较

为了使管道机器人能够适应管径为400～650mm的管道,介绍了3种适应不同管径的常用调节机构.分析了每种调节机构的力学特性,给出了计算结果,比较研究了各种调节机构的优缺点.针对工程需要,选用了滚珠丝杠螺母副调节机构,滚珠丝杠上的筒式压力传感器保证驱动轮和管道内壁间的压力始终处于稳定的范围,使管道机器人具有充裕并且稳定的牵引力,牵引力的实验表明该调节机构具有1404N的牵引力输出.该调节机构能很好地适应管径为400～650mm的管道.     

极大望远镜光谱仪准直镜调节机构误差分析

针对极大望远镜宽视场光谱仪准直镜位姿调整机构的位姿机构调节误差问题,采用多体运动学理论分析机构运动学关系,利用矩阵微分法建立该调节机构误差模型,分析加工和装配误差对准直镜调节位姿误差的影响,并通过统计学软件SPASS对调节机构误差进行仿真研究。分析计算结果表明,根据现有设计和导轨滑台的选型及装配工艺,机构的装配和定位精度可以满足准直镜调节精度的需求。利用运动学原理对光学系统姿态调节系统误差分析方法可对镜面调节机构误差进行预判,提前获取调节机构调节精度,对光学仪器后期动态调节等工作具有指导意义。     

微小管道机器人适应不同管径的3种调节机构的力学分析

针对内径为15 mm~20 mm的微小管道,设计了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了凸轮推杆和丝杠螺母副调节机构的力学特性,并给出了计算结果,比较分析了各自的优缺点。根据实际需要,最终选用了丝杠螺母副调节机构,设计了能适应管径为15 mm~20 mm管道的机器人。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了机器人虚拟样机牵引力测试模型,仿真表明:该调节机构具有15 N左右的牵引力输出,且该调节机构的适应管径能力很好地满足设计需要。     

广角切伦科夫望远镜子镜支撑调节系统设计

子镜拼接镜面技术是新一代大型天文望远镜的关键技术之一,该技术使天文望远镜的口径突破了镜坯材料的限制。针对广角切伦科夫望远镜子镜支撑调节的核心要求,引入2-PSS/U二自由度并联机构作为子镜支撑调节机构。分析计算机构自由度,建立了该机构的数学模型;通过仿真分析机构的输入输出关系,找出机构近似解耦的手动调节安装布置方式,并为机构安装提供初始数据;最后通过实验验证该支撑调节系统的性能满足要求。该设计推动了项目的进展,同时对类似支撑调节具有重要借鉴意义。     

精确可调单簧片式施压机构在摩擦驱动中的应用

针对光栅刻划机中超精密摩擦驱动机构对压紧力精确可调的要求,设计了一种偏心轮驱动簧片式施压机构,实现输出压力的精确调节,该机构具有结构简单、制造方便、精确调节压力、调节范围大等优点。应用弹簧基本原则设计变截面等应力簧片结构尺寸,并对其使用中的最大应力以及变形量进行分析。压力调节范围为0至5 529 N,压力调节分辨力为0.4 N,实验表明偏心轮驱动簧片式施压机构可以精确的调节输出压力,满足了摩擦驱动机构对压紧力精确可调的使用要求。     

送丝机用送丝斗改造

根据生产实际,针对原机构摆轴及导条调节不方便,调节所用时间长,易影响生产之缺陷,运用机械设计原理,采用可控的螺杆调节机构,对摆轴及导条机构进行了改造,消除了调节不方便、所用时间长的弊端。     

双目立体视觉运动机构的设计

根据双目立体视觉系统的测量原理,在分析双目立体视觉系统测量误差主要来源的基础上,针对减小误差、调节方便的要求,设计了一套双目立体视觉运动机构。叙述了其机构的工作原理和特点,着重阐述了保证运动精度的水平调节机构和平行调节机构的原理、工作过程和设计计算。     

管道机器人自适应管径调节机构的研究与仿真

设计了一种管道机器人自适应管径的调节机构,采用丝杠螺母作为机构的调节方式,研究了机器人适应不同管径时调节机构的力学性能以及机器人在圆形管道内行走时调节机构上的车轮运动状态,并以机器人适应管径为φ445mm～φ558mm为例,利用Matlab仿真软件,对机构做了运动学仿真,通过仿真得到了丝杠有效转矩T和连杆与水平方向夹角以及机器人牵引力F和丝杠导程P参数之间的关系.仿真表明,设计的调节机构能适应管径变化,也能保持机器人牵引力稳定.     

一种新型恒功率柱塞泵斜盘角度自调节机构受力模型研究

斜盘型轴向柱塞泵通常用伺服阀来调节斜盘角度以改变泵排量。给出一新型恒功率柱塞泵斜盘角度调节机构,阐述了斜盘角度实时自调节机理,通过对斜盘受力分析建立了该调节机构力学模型,仿真和实验结果表明,所推导的数学模型是正确的,为该机构的广泛应用奠定了理论基础。     

机器人重心调节机构可靠性稳健设计与运动学研究

连杆机构各部分的传动精度会对整个系统产生累积误差,影响传动效率和设计要求。针对阶梯攀爬机器人重心调节机构的设计要求,建立基于可靠性稳健设计的重心调节机构数学模型,求解得到重心调节机构各个构件的几何尺寸;通过对其进行ADAMS运动学仿真分析,迅速准确地得到了机构传动过程中支架的运动特性;说明了重心调节机构的设计可行性、合理性、可靠性、适用性。结果表明,采用可靠性稳健设计与运动学仿真分析相结合的方法提高了阶梯攀爬机器人重心调节机构的运动精度和设计质量,在没有建立复杂的结构和运动学数学模型的前提下,提高了设计效率和精度,避免了对模型求解的繁琐过程。     

真空怀特池光程调节机构的设计

介绍了真空怀特池光程调节的难度和必要性。利用曲柄滑块机构的工作原理,设计了一种用于真空怀特池光程调节的机构,其具有结构简单、调节方便、调节范围及精度灵活等特点。在实际应用中,起到了较好的调节作用。