产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。     

广义精细复合多尺度样本熵与流形学习相结合的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障特征提取困难的问题,提出了一种广义精细复合多尺度样本熵(GRCMSE)与流形学习相结合的特征提取方法。利用GRCMSE提取滚动轴承故障特征信息;采用判别式扩散映射分析(DDMA)方法对高维特征进行降维处理;将低维故障特征输入粒子群优化支持向量机多故障分类器中进行故障识别。滚动轴承故障实验分析结果表明:GRCMSE特征提取效果优于多尺度样本熵(MSE)、精细复合多尺度样本熵(RCMSE)和广义多尺度样本熵(GMSE); DDMA降维效果优于等度规映射(Isomap)和局部切空间排列(LTSA)的降维效果;GRCMSE和DDMA相结合后的滚动轴承故障识别精度达到100%。     

驱动螺杆泵的功率分流封闭式行星减速器设计

提出了应用于井下驱动的采油螺杆泵的功率分流式行星减速器结构，对该种封闭减速器的传动特点、传动比计算、受力分析、效率计算、封闭功率和功率分流等进行了研究。完成了减速器的设计和三维建模，并为其制造提供了理论依据。     

两级章动传动设备设计与仿真分析

本文基于SOLIDWORKS完成双圆弧螺旋锥齿轮章动传动设备实体的三维建模和整机虚拟装配.并通过接口将设备模型导人ADAMS,在ADAMS中对各级速度与传动比进行分析,将分析结果与理论值比较,结果误差很小,传动符合要求.     

平面二次包络环面蜗杆传动参数化设计系统的开发

阐述了参数化设计的概念，介绍了蜗杆减速器的参数化设计过程，然后利用Visual Basic调用SolidWorks为其提供的API(应用程序接口)对其进行二次开发，建立了平面二次包络环面传动的参数化设计系统，实现了平面二次包络环面蜗杆减速器的快速设计，然后给出了一个设计实例来论证该系统的实用性。     

基于刚性折纸的新型可折展移动机器人折展原理分析及验证

针对现有轮式机器人的本体相对固定无法适应复杂环境的问题,将自由度较少、折展比大的刚性折纸机构与高效的轮式运动相结合,提出一种新型可折展移动机器人机构,提升了移动机器人在复杂环境下的通过性能。对此机构折展原理进行分析,得到机器人三维尺寸与驱动角之间的关系,并通过建立简化模型,对动力学进行研究,得到不同位置的驱动力矩随驱动角的变化,从而得到最优驱动布置方案,之后通过运动协调算法研究,实现了机器人移动与折展协调运动,使其能够在复杂环境中高效运动。最后搭建物理样机以及控制系统,并通过试验验证机器人的移动及折展性能。结果表明,该可折展移动机器人具有三维折展比大,运动灵活高效的优点,可通过切换姿态适应复杂路径,有望在探测、检测以及救援等工程领域得到应用。     

双圆弧螺旋锥齿轮齿廓面建模技术与应用

对双圆弧螺旋锥齿轮齿廓面三维建模进行研究,通过SolidWorks、MatLab等软件的应用,解决建模技术上的困难,实现不同精度的齿廓面建模,为CAM技术提供精确的三维齿廓面模型,并设计制造相关齿轮应用于新型的章动传动减速器。     

一种可重构模块化机器人的设计与运动学分析

设计了一种结构简单、联接方便的模块化机器人关节结构,每个模块具有统一的机械接口和电路接口,实现了接口的通用化,可以根据实际工作需求自由选择关节模块数目进行机器人的结构搭建,实现在不同工况下,满足相应的机器人所需要的自由度。用旋量理论对该模块组合的六自由度机器人进行运动学求解和工作空间分析,充分证明了模块化关节结构设计的可行性与有效性。     

基于Pro／E生成表驱动的三维参数化零件库的研究

利用Pro/E强大的特征参数化建模功能,借助于Pro/E中零件簇(Family Table)功能,可以在不进行二次开发的前提下,建立起通用件、标准件及相似结构零件的三维参数化零件库,可以大大地减少由于零件的尺寸变化带给产品开发工程师的工作量,并极大地缩短产品的研发周期。1·建立表驱动的三维参数零件库的原理在产品的系列化设计过程中,为了加快产品设计过程,减少重复性的劳动,应建立结构形状相同仅尺寸不同零件的三维模型库,如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、密封件和轴承等一些标准件。Pro/E虽然提供了许多二次开发工具(如Pro/TOOLIT、Pro/Program…     

基于齿面通用模型的不同齿廓内啮合章动锥齿轮建模与接触分析

内啮合章动弧齿锥齿轮齿面数学模型推导过程较为复杂。为了建立不同齿廓章动锥齿轮模型并进行加载接触分析,利用通用法向基本齿廓建立了假想媒介冕齿轮齿面通用数学模型。根据冕齿轮与章动内啮合弧齿锥齿轮的啮合关系,推导得到适于不同齿廓的章动弧齿锥齿轮齿面通用数学模型。再以渐开线与双圆弧为法向基本齿廓,分别建立了渐开线和双圆弧两种齿廓的章动弧齿锥齿轮齿面模型及其三维模型。利用有限元软件分别对高低功率、不同齿廓的章动内啮合弧齿锥齿轮进行了加载接触分析。结果表明,负载大小对渐开线弧齿锥齿轮的加载接触特性影响较大;双圆弧弧齿锥齿轮相对于渐开线弧齿锥齿轮具有承载能力更大、传动更平稳的优点。