链式刀库及机械手可靠性试验台设计

针对链式刀库及机械手的可靠性问题,提出并设计了一种针对链式刀库及机械手的可靠性试验装置.首先对试验台的总体方案和系统构成进行了设计,然后详细设计试验台结构、控制系统及检测系统.最后分析链式刀库及机械手的常见故障,并结合其换刀过程,提出了其可靠性试验方法,为提高链式刀库及机械手可靠性提供了实验手段和方法.     

基于扫频激振法——研究润滑油黏度等级对滚动直线导轨副阻尼器减振性能的影响

通过扫频激振法研究共振频段下润滑油的黏度等级对滚动直线导轨副阻尼器减振性能的影响。首先,对导轨阻尼装置进行动力学建模,通过动力学分析说明了导轨阻尼器的油膜减振原理以及润滑油的黏度等级与导轨阻尼器减振性能的关系。然后,创新性地搭建了基于扫频激振法的导轨阻尼器试验平台,在四种不同黏度等级的油润滑条件下,对导轨阻尼装置进行正弦扫频激振,采集导轨阻尼装置的振动响应信号并进行模态分析,得到导轨阻尼装置的三阶模态。最后,对比三阶模态对应频段下润滑油黏度等级与导轨阻尼装置振动加速度的关系曲线,验证了润滑油黏度等级越高,导轨阻尼器减振性能越强的结论。另外,试验发现:随着润滑油黏度等级的提高,导轨阻尼器减振性能增加的趋势逐渐降低,当黏度等级超过ISO 70后,增加润滑油黏度等级对导轨阻尼器减振性能的提高作用不大。研究成果为导轨阻尼器在实际工况下选用何种黏度等级的润滑油提供了指导性的作用,并且扫频激振法的使用为机床行业研究导轨阻尼器的减振性能提供了一种新的思路。     

双螺母预紧滚珠丝杠副摩擦力矩与接触刚度波动关系研究

目前,滚珠丝杠副刚性的一次测量只能测得一个位置处刚度,需进行多次测量才能获得有效行程内的刚度波动情况,且每次测量需要拆卸和调整测量装置,耗时耗力。由于滚珠丝杠副摩擦力矩测量是空载扭矩,在测量行程中,螺旋升角和接触角是基本没有什么变化,同时在刚性测量中,轴向载荷的加载对螺旋升角和接触角的影响非常小,可以简单、快速获得双螺母预紧滚珠丝杠副不同位置处接触刚度值波动情况,对双螺母预紧滚珠丝杠副的滚珠进行动力学分析,建立预紧力与接触刚度的关系式,结合滚珠丝杠副预紧力与摩擦力矩平衡方程,建立关于摩擦力矩的接触刚度数学模型;使用滚珠丝杠副摩擦力矩试验台对两种不同型号的双螺母预紧滚珠丝杠副进行摩擦力矩测量;在滚珠丝杠副静刚度试验台上对以上两件滚珠丝杠副进行静刚度测量。试验结果表明:当双螺母预紧滚珠丝杠副的轴向载荷23/2倍预紧力时,双螺母预紧滚珠丝杠副的接触刚度与摩擦力矩的1/3次方成正比;可通过测量双螺母预紧滚珠丝杠副行程内的摩擦力矩来反映不同位置处接触刚度的波动情况。     

中空滚珠丝杠副热平衡分析及对比试验研究

为了提高中空滚珠丝杠副的冷却性能,基于传热学理论,对滚珠丝杠副进给系统的主要热源分布及热传导进行分析,建立了中空滚珠丝杠副的温度场和热平衡分析的数学模型,并从中空滚珠丝杠副结构参数和使用参数方面分析影响丝杠温升的因素和热平衡的影响因素,最后设计了滚珠丝杠副冷却润滑性能检测试验台,对试验进行验证并分析。由试验结果可知,随着丝杠运行时间的增加,其温升先急剧升高,然后处于相对稳定状态。通过对比试验表明,中空丝杠可使热平衡时间至少缩短50%,并降低热平衡温度。     

基于人机工程学的车铣复合加工机床的设计与研究

针对数控机床的整机宜人化设计方法进行概述,并分别从数控机床的各个单元部件、整机外形、移动安全门、观察窗口与安全门把手、机床操作台等几方面提出了人机工程学的设计要点,通过车铣复合加工机床设计实例,论述了人机工程学原理在其中的应用,其分析与设计方法对机床设计者具有一定参考与指导价值.     

煤矿井下巷道贯通测量技术研究

巷道贯通测量是矿井测量工作的重要组成部分,以山西某矿新掘+105 m水平回风大巷贯通南翼回风井为背景,对巷道贯通技术、井下巷道贯通测量流程及测量误差进行分析,总结了巷道贯通测量精度控制的几种方法,以期能为类似条件下巷道贯通测量提供有益借鉴。     

滚珠滑块型面测量的误差分析及试验验证

为了实现滚珠滑块型面的快速准确测量,基于点激光扫描原理设计了滑块型面检测装置,并依此建立了滚道倾斜扫描模型。然后对传感器的安装误差进行仿真分析,提出标准圆棒的误差标定补偿方法;同时建立光线的倾斜照射模型,结合求解照射圆柱的倾斜角的方法,分析不同情况下光线的倾斜照射误差。随后,设计工装对圆棒外轮廓半径进行测量,结果表明传感器安装误差补偿后的测量精度明显提高,点激光在一定角度下倾斜照射精度为3.5μm,标准差在1.2μm以内,结合滑块滚道的实际测量图像,验证本测量方案具有可行性。     

基于地面反力检测的四足马机器人适应步行法

为适应国内外对四足马机器人进行的广泛研究,根据四足马机器人的结构模型和步行稳定性分析,对其适应步行法进行了研究。首先,介绍了具有12个运动关节和球形脚部的四足马机器人结构模型,并求出了其运动学反解;其次,在分析步行稳定性和检测地面反力的基础上,提出了一种四足马机器人适应步行的实现方法;最后,通过自制的小型四足马机器人进行了适应步行实验。实验结果表明,所提出的四足马机器人适应步行法具有可行性。     

火箭发射系统插拔机构液压阻尼器分析与设计

插拔机构是火箭发射系统中的关键部件,机构中的液压阻尼器对火箭发射中插拔机构拔出过程的安全性影响很大。在插拔机构拔出过程运动学、动力学分析的基础上,根据液压阻尼器的工作特点,建立了振动微分方程及液压阻尼器阻尼力与阻尼系数的数学模型,提出了动作安全性基本要求,进行了基于系统安全性的插拔机构液压阻尼器设计,为提高火箭发射系统可靠性及安全性设计提供了重要的参考依据。     

冲击载荷作用下机构强度可靠性研究

针对冲击载荷作用高应变率材料性能的变化,采用塑性分析与设计的方法,对强度特征值进行了深入研究,得出了初步的结论。以某火箭导弹发射系统插拔机构为应用实例,得出了计算结果,分析了强度可靠性。此例的成功应用,为武器装备冲击载荷下机构强度可靠性的计算提供了重要参考依据。