行星滚柱丝杠螺纹副-齿轮副同步啮合动态滑动特性

为揭示行星滚柱丝杠螺纹副-齿轮副同步啮合动态滑动特性,推导了行星滚柱丝杠滑动角计算方法,建立了行星滚柱丝杠数值模型,验证了滑动角计算方法的准确性。首先,基于节圆偏移产生机制,建立了滑动角运动学分析模型,通过与数值解对比,验证其准确性;在此基础上,分析了丝杠转速、螺母负载对滑动角大小以及螺纹副、齿轮副滑动距离的影响规律。结果表明,滑动角随着丝杠转速、螺母负载的增大而增大;滚柱-丝杠侧滑动距离远大于滚柱-螺母侧,且均随着丝杠转速、螺母负载的增大而增大;齿轮副滑动距离随丝杠转速增大而减小,随螺母负载增大而增大。

不同方向上行星滚柱丝杠螺纹副啮合侧隙研究

根据丝杠、滚柱以及螺母结构特征,利用空间曲面参数方程分别建立了行星滚柱丝杠各个零件的螺旋曲面模型,并结合行星滚柱丝杠装配关系,得到行星滚柱丝杠空间啮合曲面方程。在此基础上,获得螺旋曲面法向量,基于曲面啮合条件,考虑零件运动方向,建立了行星滚柱丝杠在轴向、径向以及周向上的啮合侧隙模型,并讨论了结构参数对行星滚柱丝杠啮合侧隙的影响规律。结果表明,滚柱与丝杠侧在3个方向上的啮合点均不在螺纹中径,滚柱与螺母侧3个方向上的啮合点均在滚柱螺纹中径位置;螺距、牙侧角以及螺纹牙厚均对行星滚柱丝杠啮合侧隙有影响,只有增大螺纹牙厚才能同时减小3个方向上的啮合侧隙,螺距和牙侧角应根据实际需要选择合适的参数。

针刺配合穴位贴敷治疗卒中后排便障碍的疗效观察

目的观察针刺配合穴位贴敷治疗卒中后排便障碍的临床疗效及其对患者营养状况、肠道菌落数及肛管直肠动力学影响。方法将94例卒中后排便障碍患者随机分为观察组和对照组,每组47例。两组均接受基础治疗,观察组采用针刺配合穴位贴敷治疗,对照组采用单纯穴位贴敷治疗。观察两组治疗前后各项营养状况指标[转铁蛋白(transferrin,TRF)、前白蛋白(prealbumin,PA)、血清白蛋白(albumin,ALB)水平]、肠道菌落数指标[双歧杆菌、肠杆菌、乳杆菌计数及短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)含量]、肛管直肠动力学指标(直肠初始阈值、肛管静息压、肛管最大收缩压、直肠排便感觉阈值)、临床症状评分(排便困难、排便频率、排便时间和腹胀评分)、便秘评分系统(constipation scoring system,CSS)评分及便秘患者生活质量量表(patient assessment of constipation quality of life questionnaire,PAC-QOL)评分的变化情况,比较两组临床疗效。结果观察组总有效率为97.9%,明显高于对照组的83.0%(P<0.05)。两组治疗后各项营养状况指标、SCFAs含量及双歧杆菌、乳杆菌计数均较同组治疗前显著升高,肠杆菌计数、各项肛管直肠动力学指标、各项临床症状评分、CSS评分及PAC-QOL评分均显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。观察组治疗后各项营养状况指标、SCFAs含量及双歧杆菌、乳杆菌计数均明显高于对照组,肠杆菌计数、各项肛管直肠动力学指标、各项临床症状评分、CSS评分及PAC-QOL评分均明显低于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论在基础治疗的基础上,针刺配合穴位贴敷治疗卒中后排便障碍疗效确切,可改善患者营养状态、肛管直肠动力学指标和临床症状,提升SCFAs含量,调节肠道菌落微生态。

反向式行星滚柱丝杠副的螺纹牙修形设计

基于反向式行星滚柱丝杠副(Inverted Planetary Roller Screw Mechanism,IPRSM)的螺纹牙载荷分布情况,分析了滚柱修形和丝杠修形对其载荷分布的影响。结果表明,丝杠-滚柱接触侧的载荷不均程度比长螺母-滚柱接触侧严重,对滚柱修形后,最大接触应力以及最大载荷得到了有效降低,螺纹牙上的载荷分布更加均匀;而长螺母-滚柱接触侧对修形量变化较丝杠-滚柱接触侧更加敏感。同样,丝杠修形可有效降低最大载荷。研究对优化IPRSM的载荷分布具有一定的参考意义。

舵机传动系统动力学联合仿真建模及实验研究

全电/多电飞行器舵机传动系统由电动舵机、传动机构、舵面以及控制系统所组成,其性能对飞行器的动态飞行品质和控制精度具有重要影响。根据电动舵机(EMA)结构组成,建立其系统动力学方程,并基于AMESim软件通过图形化建模方式建立其动力学模型。基于Virtual.Lab Motion软件建立传动机构动力学模型,此模型考虑了含间隙非线性接触碰撞效应、构件弹性变形和舵面负载等因素的影响。基于Coupled主从耦合联合仿真方式,建立舵机传动系统联合仿真模型。基于综合性能实验台开展了舵机扫频实验,并与仿真结果进行对比。结果表明:仿真结果与实验结果误差较小,验证了舵机传动系统联合仿真模型的正确性。

直驱型机电作动器建模与动态特性分析

机电作动器作为飞行控制系统的关键执行机构,其性能对系统输出动态响应具有重要影响.根据直驱型机电作动器的结构组成,建立包含永磁同步电机控制和行星滚柱丝杠非线性因素的系统仿真模型.研究了“i_(d)=0”电流矢量控制下的系统阶跃响应,结果表明:基于永磁同步电机三闭环伺服控制策略的系统在不同位置阶跃信号指令下均具有良好的动态性能.通过与文献的对比,表明该控制策略下的机电作动器仿真模型有效.

静电纺丝纳米拓扑结构材料在间充质干细胞成骨分化中的应用

在骨组织工程领域,通过物理刺激形成生物信号来调控间充质干细胞的增殖和定向分化是最简单、有效的方式。静电纺丝技术是制造纳米纤维支架较理想的技术之一,通过静电纺丝技术制成的纳米纤维可以模拟出近似细胞外基质的纳米结构,促进间充质干细胞的增殖及分化。本文综述了近年来静电纺丝纳米拓扑结构的发展及对间充质干细胞成骨分化的影响。

芒针深刺联合穴位贴敷治疗卒中后排便障碍的效果及对肠道SCFAs的影响

目的 探讨芒针深刺联合穴位贴敷治疗卒中后排便障碍的临床效果,观察对肠道短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)含量的影响。方法 选择秦皇岛市中医医院2020年8月至2022年2月收治的卒中后排便障碍患者,随机分为研究组和对照组,对照组(43例)接受脑卒中的常规治疗和神阙穴穴位贴敷,研究组(43例)在对照组的基础上接受芒针深刺治疗,疗程均为4周。比较两组治疗前后临床症状评分(包括排便困难、排便时间、排便频率和腹胀评分)、Bristol粪便性状量表(bristol stool form scale,BSFS)评分、慢性便秘严重度评分量表(chronic constipation severity rating scale, CCS)评分、直肠肛管容量感觉阈值[包括直肠扩张时初始感觉阈值(first sensation volume, FSV)、初始排便阈值(defecating sensation volume, DSV)和最大耐受阈值(maximum tolerable volume, MTV)]、粪便SCFAs含量,并比较两组治疗总有效率。结果 治疗后,两组临床症状评分(包括排便困难、排便时间、排便频率、腹胀评分)、CCS评分、FSV、DSV、MTV均降低(P<0.01),BSFS评分、粪便中丁酸和SCFAs含量均升高(P<0.01);研究组临床症状评分、CCS评分、FSV、DSV、MTV均低于对照组(P<0.01),BSFS评分、粪便中丁酸和SCFAs含量均高于对照组(P<0.01);研究组治疗总有效率高于对照组(P<0.01)。结论 芒针深刺联合穴位贴敷可有效缓解临床症状,增加肠道SCFAs含量,改善粪便性状,降低排便障碍程度,治疗卒中后排便障碍效果显著。

穴位贴敷联合灸法治疗卒中后排便障碍的临床研究

目的探讨穴位贴敷联合灸法治疗卒中后排便障碍的临床疗效。方法将103例卒中后排便障碍患者分为2组。对照组52例,剔除1例,终止1例,剩余50例患者给予口服乳果糖治疗。治疗组51例,脱落1例,剩余50例患者在对照组基础上,采用穴位贴敷联合灸法治疗。对比两组治疗14天的总有效率和中医症状积分变化。运用患者便秘自评量表评估患者的便秘程度。使用神经功能缺损评分评估患者的神经功能。检测两组治疗前后血清中血管活性肠肽、胃动素、生长抑素的水平。结果治疗组治疗14天的总有效率明显比对照组高,差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后的中医症状积分显著低于治疗前,且治疗组较对照组更低(P<0.05)。两组治疗后的粪便性状、直肠症状、腹部症状均显著降低,且治疗组的粪便性状、直肠症状、腹部症状评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后的神经功能缺损评分低于治疗前,且治疗组较对照组更低,差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后的血管活性肠肽、生长抑素水平低于治疗前,胃动素水平高于治疗前(P<0.05);治疗组治疗后的血管活性肠肽、生长抑素水平低于对照组,胃动素水平高于对照组(P<0.05)。结论穴位贴敷联合灸法对卒中后排便障碍的疗效确切,能减轻便秘程度,改善神经功能,可能与调节胃肠激素分泌有关。

环形牙滚柱丝杠啮合机理研究

基于环形牙滚柱丝杠结构特点,推导了丝杠、滚柱和螺母的曲面方程,建立了计算丝杠和滚柱以及螺母和滚柱之间接触位置的啮合方程,给出了环形牙滚柱丝杠的轴向间隙计算公式和零间隙牙厚设计量。通过与现有数值模型接触位置和间隙计算结果的对比,验证了所建模型的正确性,分析了结构参数对环形牙滚柱丝杠啮合特性的影响规律。分析结果表明:较大的丝杠名义半径和较小的滚柱名义半径有利于接触点接近两零件中径切点位置;丝杠和滚柱的接触位置对两零件的牙侧角差值十分敏感;当螺母和滚柱牙侧角相同时,接触点位于两者的中径切点且零间隙牙厚设计量等于螺距的一半;滚柱牙型轮廓半径对丝杠和滚柱的零间隙牙厚设计量几乎无影响。

含间隙铰链舵面传动机构刚柔耦合动态特性研究

为了研究间隙铰链对舵面传动机构动态特性的影响规律,基于一种改进的变刚度法向碰撞力模型,计入杆件弹性因素,分别进行了不同间隙值(c=0、c=δ及c=1.6δ)、不同摩擦因数(0.06、0.08及0.1)工况下舵机角速度、角加速度的数值模拟分析。结果表明,因间隙影响,舵机动态输出角速度、角加速度均呈现明显的振荡现象,且角加速度较角速度振荡幅值更大;同时,在驱动载荷发生变化时,角速度、角加速度均存在较大的波动,但无间隙情况下的波动程度较有间隙情况下更大;此外,间隙铰链处摩擦因数越大,角速度和角加速度振荡幅值越大,并伴随高频振荡和延迟现象。

行星滚柱丝杠副的新发展及关键技术

行星滚柱丝杠副是一种可将旋转运动和直线运动相互转化的机械装置,随着未来飞行器和武器装备全电化的发展趋势以及石油、化工、机床等对大推力、高精度、高频响、长寿命直线作动装置的需求,近年来行星滚柱丝杠副成为国内外研究热点。对行星滚柱丝杠副的基本工作原理、现有5种结构形式的特点、应用领域及可能的失效模式进行了概述。从结构设计、力学分析和产品生产三方面总结了国内外研究现状和发展趋势。在此基础上,提出了未来研究和发展行星滚柱丝杠副的几个方向。

摩擦对齿轮振动噪声影响的研究进展

围绕齿面摩擦引起的齿轮系统振动和噪声问题,从计入齿面摩擦的齿轮动力学模型、齿轮系统动态响应、齿轮摩擦噪声以及实验研究等方面,综述了近20年来齿轮振动噪声的研究现状和发展趋势。重点阐述了计入齿面摩擦的齿轮动力学研究的方式方法,总结了计入摩擦齿轮动力学的主要研究结论。最后就现有研究中存在的主要问题及研究方向提出了建议。

基于声学贡献度分析的振动噪声控制方法研究

减速器箱体的减振降噪一直是工程应用时需要重点考虑的方面,基于声学贡献度分析原理,提出一种振动噪声控制方法。建立了减速箱有限元模型并计算其结构模态,将减速箱有限元网格作为结构网格和声学边界网格,根据边界元法求解真实工况激励下的辐射声场。利用声学贡献度分析,找到贡献度最大的面板,修改结构设计参数,从而获得最优的结构设计。最后,根据减速箱的声学面板贡献度分析结果进行结构修改,使得声场中某点噪声峰值明显降低。

微／纳尺度接触问题计算方法研究进展

接触问题广泛存在于现实生活的众多领域,近来随着微/纳米技术的不断发展,接触力学在基础理论和研究方法上面临许多新的挑战.本文在摩擦学的范畴内,对近年发展的若干求解微/纳尺度接触问题的计算方法及理论进行了综述.按发展先后及所解决问题的尺度范围划分,主要有3类评估微/纳尺度接触性能的计算方法:(1)连续介质力学方法;(2)分子动力学模拟;(3)多尺度方法.介绍了这3类计算方法的典型理论和主要数学描述,给出了这些方法对解决若干微/纳观接触问题如黏着效应、粗糙表面描述、表面摩擦及润滑、表面热效应、生物接触等的主要应用.最后,探讨了微/纳尺度接触问题计算方法可能的发展方向及应用领域.

航空高速双联斜齿圆柱齿轮行波共振的研究

本文用三维有限元方法研究了星型传动中双联斜齿圆柱齿轮结构的行波共振。根据星型传动系统计算出的作用在双联斜齿轮上的动态载荷,成功地模拟计算出了双联齿轮处于一、二和三节径前、后行波共振时的动态响应,其响应分布形态与理论分析和实验响应曲线吻合较好。数值计算结果表明,在双联齿轮传动中,由于两齿轮啮合频率的不同,将会对齿轮结构的行波共振响应产生很大影响。这一点在设计具有双联齿轮传动的系统结构时应特别值得注意。本文通过实例计算进行了比较详细的讨论。

宏观—微观多尺度数值计算方法研究进展

主要讨论了三种将连续介质力学和微/纳观理论相结合而发展起来的方法:多尺度连续介质方法、连续介质—分子动力学耦合方法和准连续介质方法。介绍了三种方法的基本思想、基本原理和研究进展。讨论了三类多尺度方法的适用范围,展望了多尺度方法未来的发展趋势。

行星滚柱丝杠副承载特性研究进展

行星滚柱丝杠副具有承载能力大、环境适应性好、寿命长等优点。行星滚柱丝杠副的承载特性主要包括各啮合传力零件的受力分析、轴向变形、螺纹牙载荷分布、滚柱间载荷分配及摩擦磨损特性等。它既是揭示其服役过程中载荷传递、结构变形以及摩擦磨损等机理的重要途径,也是进一步提高行星滚柱丝杠副传动性能和使用寿命的理论基础。首先介绍了行星滚柱丝杠副承载原理,在此基础上说明承载特性各项研究的主要内容及意义,并对目前研究成果进行了总结与分析。最后,对行星滚柱丝杠副承载特性的未来研究方向进行了展望。

斜齿圆柱齿轮的三维有限元振动分析

本文提出了一种计算斜齿圆柱齿轮(含齿、轮缘、轮辐)啮合刚度和载荷分布的方法。首先建立斜齿轮的三维有限元模型,利用齿面坐标系及相应的坐标转换阵,可一次求得斜齿圆柱齿轮在整个啮合过程中诸接触线上的载荷分布和齿间载荷分配,大大地节省了计算时间。通过采用不同的辐板支承和选择不同的轮缘及轮辐尺寸,研究了轮缘和轮辐对被动齿轮的特性及计算振幅的影响,得到了一些有意义的结论。文末给出了考虑斜齿轮振动特性时,不同辐板支承情况下轮缘和辐板的推荐值。计算结果表明此方法对于研究三维复杂结构的齿轮振动问题是快速有效的。

滚珠丝杠副动态接触特性分析

基于Hertz接触理论,在考虑运行工况引起的接触角变化和离心力的基础上,通过受力分析,建立了滚珠丝杠副的力平衡方程并提出一种计算滚珠丝杠副运转过程中接触变形的方法。以某型号滚珠丝杠副为例,分析了轴向载荷、丝杠转速、接触角和螺旋角对滚珠丝杠副接触特性的影响。分析结果表明,转速增大时丝杠侧的接触变形减小,螺母侧的接触变形增大,两侧接触角的差值增大,当转速增大到一定程度时,螺母侧的接触变形会大于丝杠侧;载荷越小,运转过程中接触角的变化越大,对接触变形的影响也较大;接触变形随接触角和螺旋角的增大而减小。