碳纤维多层立体织物平行打纬构型的设计建模与仿真

为提升碳纤维立体织物各层打纬力分布的均匀性,通过机构串联对共轭凸轮与平面四连杆进行功能配置,设计了一种适用于多层立体织造的组合式平行打纬构型。根据修正梯形加速运动规律,在Matlab环境中对主、副凸轮理论廓线进行数值分析与编程反求,提出了适用于多层立体织物的打纬阻力计算方法,构建了基于Adams/View的高精度平行打纬系统数字化仿真模型,并针对其运动特性、共轭精度及接触碰撞等进行了动态模拟与分析。结果显示:钢筘在前死心位置(凸轮轴转角为72°时)附近能够很好地实现水平打纬运动;摇轴与摆臂具有较高的角运动匹配精度,且两者负角加速度在前死心处均达到瞬时最大,有利于同步打紧各层纬纱;当凸轮机构存在共轭间隙时,摇轴角位移、角加速度会产生明显的偏离与振荡,同时主、副凸轮与滚子之间亦存在高频次接触和碰撞,并将导致摇轴与筘座发生振动,不利于提升平行打纬动力精度。文章为高品质多层立体织物打纬构型的设计与应用提供了借鉴。

基于参数化直动滚子从动件盘形凸轮仿真加工研究

在直动滚子从动件盘形凸轮铣削加工中,为确定凸轮轮廓曲线形状,根据凸轮从动件的运动规律,通过解析法推导出凸轮理论轮廓极坐标和直角坐标公式,考虑到采用极坐标公式数控编程难以实施,选取直角坐标公式并结合数控机床刀具半径补偿功能,得到凸轮工作轮廓加工曲线。采用数控机床变量编程,编制盘形凸轮铣削宏程序,开发出参数化G功能指令,并通过数控仿真软件进行验证。结果表明,对于规律相同、尺寸和角度不同的凸轮加工,通过参数化编程,能有效减少凸轮轮廓曲线的复杂计算,快速得到正确的加工程序,提高生产效率。同时,通过该加工功能的开发,为更多不同从动件运动形式和规律的复杂凸轮加工功能开发打下基础、提供参考。

布料包装设备中翻折机构的结构设计与运动分析

为解决中小型染整企业需要机械设备实现布料包装的问题,利用公理化设计理论,根据用户需求解析其布料包装设备中翻折机构的功能要求和结构设计要素。通过耦合设计分析提出符合独立性公理的机构设计方案。选取右侧由曲柄滑块机构与凸轮机构串联而成的六杆机构作为设计对象,利用位移矩阵法得到曲柄滑块机构尺寸,解析滑块位置与曲柄转角的关系。同时,分别选用等速运动规律和正弦加速度运动规律设计推程阶段廓线和回程廓线。此外,对翻折机构进行运动仿真得到翻折板的角位移、角速度和角加速曲线。研究表明,翻折板的运动特性满足设计要求并符合实际需求。

机载LIDA技术技术在实景三维的应用

本文探讨了机载LIDA技术技术在实景三维中的应用。通过分析机载LIDA技术的工作原理和技术优势,总结了将其应用于城市规划、地形测绘、森林调查、文化遗产保护、灾害监测和交通设施规划等领域的策略和实践。研究表明,机载LIDA技术以其高精度、高密度、穿透性强等特点,可有效获取真实三维数据,并提供智能化分析手段,极大地提升了实景三维模型的精细程度和应用价值,已成为建设数字孪生城市、实现精细化管理的关键技术之一。

一种跃度连续的配气凸轮型线研究

针对内燃机配气凸轮无法在全工作段保持跃度连续的问题,提出一种新型的分段低次方组合式凸轮型线模型。通过对该凸轮型线模型运动规律的分析,得到了通过设计参数计算各段角度和表达式的方法,并对相关设计参数的约束条件进行了研究。基于该模型,对某内燃机进排气凸轮进行了设计,并与现有凸轮型线进行了对比。结果表明,该模型设计的凸轮型线在缓冲段、基本段和各段连接处都能保证跃度曲线连续;在指定的设计参数下,该模型不需要进行优化和调整,就可以快速得到唯一确定的凸轮型线,还可以自动调整分段数,并保证得到最大速度和最大丰满系数;通过与类似型线比较得知,该凸轮型线在相同限值的情况下,丰满系数>1%~12%,最大速度>1%~13.5%,最大跳度<20%~70%。

基于包络线的防风垃圾桶空间凸轮弧面设计

针对目前凸轮的设计方法不能实现某些特殊零部件从动件空间准确动作的设计要求,提出采用包络线方法的凸轮轮廓弧面设计方法,该设计方法可实现凸轮准确控制垃圾桶盖因风力大小改变开度的能力。首先基于凸轮的设计原则,建立简单平面凸轮的包络曲线模型,对包络线方程进行求解,然后利用感风桶风力方向的所在平面建立相应包络线曲线模型,形成相交空间包络曲线簇,而后组集凸轮轮廓点数据,建立平行空间包络曲线簇,通过随后的轮廓点拟合建立平行空间包络曲线簇方程,并考查空间包络曲线拟合方程参数随曲线簇垂直方向坐标的变化,而后通过两组拟合参数建立曲面求解数值方程。该空间凸轮轮廓弧面设计方法可准确设计凸轮的空间轮廓,并能实现凸轮的准确控制。该空间凸轮轮廓弧面设计方法过程连续,求解规范可实现程序移植推广。

重点关注机泵轴承加速度长周期变化趋势监测系统的建立与应用

高危机泵一直是炼化企业安全平稳运行管理的重要关注点。在我公司目前的离线振动监测体系下,监测覆盖了全厂所有机泵,但是对于部分重点关注机泵,其数据淹没在海量的监测数据中,不易单独进行提取分析。本文介绍了一套针对振动数据二次开发的监测体系,对重点关注机泵的数据单独提取,并用醒目的方式向数据分析人员提供加速度数值变化趋势,协助数据分析人员发现健康情况恶化的轴承,从而尽早发现并处理重点关注机泵的轴承故障。

基于熵权可拓理论的弧面凸轮减速机构综合性能评价

为评价弧面凸轮减速机构的综合性能,提出了基于熵权可拓理论的弧面凸轮减速机构综合性能评价模型。基于可拓理论设计出点、线啮合两种类型8种弧面凸轮减速机构创新方案,从结构设计、加工制造、动态特性和静态特性4个方面提取了10个评价指标建立弧面凸轮减速机构综合性能评价体系,基于熵权可拓理论建立综合性能评价模型,融合定性指标和定量指标数据,并通过层次分析法(AHP)熵权法进行指标权重组合赋值,采用可拓评价方法得出综合评价结果。该评价方法同时考虑主观性和客观性评价,对线啮合型和点啮合型两种啮合类型的弧面凸轮减速机构进行综合性能评价分析,在通用设计参数相同、运动条件相同和负载相同条件下对弧面凸轮减速机构综合性能进行排序选优,为后续弧面凸轮减速机构应用提供理论支持。

一种圆柱分度凸轮液压装载机故障诊断方法

圆柱分度凸轮是一种重要的间歇式运动机构,针对液压装载机动态装载中极易出现圆柱分度凸轮惯性载荷,导致装载机运动稳定性下降的问题,在圆柱分度凸轮机构工作原理和液压装载机部件结构基础上,设计了液压装载机的故障诊断系统,通过获取圆柱分度凸轮机构运动特性值,输入到神经网络模型中进行训练,提取到相关的故障信息作为液压装载机的故障诊断系统的输入进行故障诊断,最后在构建的液压装载机实验台架中进行故障模拟试验,试验结果表明所设计的诊断方法能够满足液压装载机的故障诊断目标。

基于共轭曲面原理送料机构弧面分度凸轮的建模及运动仿真

基于共轭曲面原理,使用Matlab、SolidWork以及NX软件融合方法对弧面分度凸轮进行建模与设计。针对生产线滚子凸轮,使用点线面法和等距曲面法建立凸轮3D模型,利用Matlab计算出凸轮工作轮廓面相应的空间坐标点,采用SolidWork完成曲线和曲面的模型构建,以及NX软件对弧面凸轮机构设计进行仿真。结果发现,点线面法建立的凸轮工作曲面,使分度盘转动时速度曲线波动幅度较小,曲面的精度更高,更适合建立送料机构弧面分度凸轮的3D模型。

基于对比教学法的直动偏置凸轮机构设计教学研究

针对图解法在直动偏置凸轮外部轮廓设计过程中出现轮廓确定不准确的问题,在教学过程中采用对比法对不同偏置类型和做法展开研究。分析直动偏置凸轮的工作原理和问题产生的原因,找到问题产生的主要原因是起始位置和设计环节不同。通过对比法对偏置凸轮的正负偏置类型和两种不同的作图方法进行对比分析,从运动原理上对偏置凸轮机构在运动过程中基圆和偏距圆的运动关联性进行分析,在此基础上提出采用直接切点找寻法,准确确定切点,为后续凸轮机构设计提供参考。

一种基于回旋凸轮机构的沙漠植树装置

长久以来,荒漠化对人类的生存构成严重威胁。在沙漠地区使用传统的人工种植方法修复生态环境,整个作业过程费时费力,种植效率低。目前,沙漠植树机械多为半自动化且功能单一,而且受到沙漠恶劣工作环境的限制。依据上述问题,设计一种具有自动拣苗、凸轮传送和螺旋钻孔等多功能的新型沙漠植树装置,极大地减轻了人工的劳动强度,对改善当地生态环境,推动可持续发展具有重要意义。

一种拉链去齿用凸轮机构的改进优化

某拉链生产设备的去齿机构选用了摆动从动件盘形凸轮机构。为提高设备工作时的稳定性,对凸轮轮廓进行理论分析,依据不同运动规律的运动特性,在推程段选用三段式加速度运动规律,通过解析法推导出从动件运动方程。为选取三段式加速度最佳分段点,以凸轮的负载最小为优化目标、分段点取值为设计变量构建优化模型,采用标准粒子群优化算法对目标函数进行优化求解。依据求解结果,利用Matlab及SolidWorks软件完成优化后凸轮的物理建模,最后采用多体动力学软件Adams得到摆动从动件盘形凸轮的运动仿真曲线。结果表明,该凸轮优化方法有效地优化了凸轮轮廓曲线,一定程度上提高了切刀运行时的稳定性,为实际生产中设备改进提供了可靠的路径。

胫骨内置截骨机端面凸轮运动规律修正及运动分析

胫骨内置截骨机经扩髓后进行腔内椭圆环齿截骨,不但使截骨骨折线的生物力学性能更好,且能有效避免皮肤的大切口截骨手术产生的组织损伤、切口感染及其并发症缺陷。截骨机圆形环齿进给机构中的端面凸轮是执行终端形成椭圆形环齿进给轨迹的关键零件,为使小直径立铣刀不致因刚性冲击或较大柔性冲击而导致变形、崩刃或断裂该文论述了端面凸轮的工作条件及初始工作状态采用等速运动规律设计的必要性,采用五次多项式对六齿截骨端面凸轮等速运动规律进行了修正并给出了修正后的数学模型,通过高精度运动学仿真验证了修正方案的合理性,介绍了修正后的端面凸轮轮廓曲面生成及实体建模方法。端面凸轮修正方法能有效提升内置环齿截骨的手术安全性,并对研发不同齿数、不同齿高的同类医疗器械端面凸轮有参考价值。

超高速空气静压轴承电主轴损耗及热特性分析

电主轴作为高度集成的机电一体化产品,相对于传统的机床主轴,其将主轴电机集成内置到主轴内部,具有结构紧凑、低惯性、高转速、低噪声、快速响应等优点,但由于电机集成于主轴内部,运转时产生的大量热量,会引起电主轴温度快速升高,使电主轴的热态特性和动态特性变差,进而影响电主轴的正常加工甚至出现运转过程中卡死。为定量计算整机的损耗及发热变形情况以解决此问题,通过建立超高速空气轴承电主轴热特性分析模型,采用解析法与有限元仿真相结合的方法,求解电主轴轴芯空气摩擦损耗、电机损耗,获得了电主轴温升等热态特性参数,并通过试验验证分析模型和方法的准确性,研究模型中轴芯空气摩擦损耗理论计算数值与实验数值偏差在2%以内,为电主轴设计提供了理论依据。

双凸轮驱动的取送瓶机械手运动规律设计

取送瓶双凸轮式机械手是旋转式吹瓶机生产瓶子过程中的重要组成机构,其运动的平稳性将影响成型瓶的效率。通过对机械手在取送瓶过程的运动分析,提出一种新的设计思路:采用矢量分析法建立取送瓶同步段的运动轨迹方程,通过三次样条法拟合机械手的运动轨迹;对摆动凸轮过渡段进行分段设计,反推出直动凸轮的轨迹方程;借助Matlab软件进行求解曲线坐标,得到取送瓶凸轮理论轮廓曲线,提高了机械手的传动效率。

基于UG表达式的参数化曲线建模

以一个果盘的造型为例,详细讲述UG NX12.0的基于表达式的参数化建立、规律曲线创建等功能,创建复杂的果盘边沿起伏曲线,再通过曲面功能进行果盘的复杂曲面建模。通过UG表达式参数化建模,可以快速创建一些特殊曲线,然后根据曲线创建出特殊曲面,并通过曲面构建出形状特殊的实体。通过UG表达式的灵活运用,可以快速地提高特殊曲面产品的设计效率,缩短整个生产周期。UG表达式参数曲线建模为复杂的曲线的创建和曲面的建模提供快速的方法和手段,帮助设计工程师提高产品的设计效率,降低了设计工程师的设计难度和劳动强度。

基于五次多项式改进等速组合运动在电子凸轮中的实现与应用

参考正弦改进等速组合运动规律的构造设计出了五次多项式改进等速组合运动规律,经过仿真分析和实际测试,证明了设计方案的正确性和可行性。该方法可以灵活调整加速段和减速段驱动角的大小,实现不同的运动特性,以满足不同的需求,适合在电子凸轮中应用。

新型点啮合弧面凸轮机构的刚柔耦合动力学分析

使用椭球形滚子替代圆柱滚子,与圆柱滚子弧面凸轮实现点啮合,构成点啮合弧面凸轮机构,将机构的输入轴、输出轴和椭球滚子作为柔性体,其余部件作为刚性体,采用ADAMS软件建立刚柔耦合模型,进行动力学仿真,分析机构的振动和运动规律的影响因素。仿真结果显示:在载荷作用下,柔性体的弹性变形在停歇期引起机构的残余振动,且随转速的提高而增大;输入轴和输出轴产生较大的轴向变形和弯曲变形,弯曲变形影响啮合并改变中心距,轴向变形引起附加位移,影响运动规律,随转速的提高影响增大;在分度期,椭球滚子进入和退出啮合,影响机构的受力,使机构振动。椭球滚子和凸轮接触的刚度对比分析结果显示:接触刚度影响残余振动,接触刚度越大,残余振动越小。

逆变器供电对永磁同步电主轴电磁力的影响

基于交流绕组理论,推导了逆变器供电下永磁同步电主轴的气隙磁密表达式,指出逆变器供电时存在特定的谐波电流,该电流会产生特定的气隙磁密。通过建立电磁场数值计算模型,分别施加正弦波供电和逆变器供电条件进行验证,得到在不同的供电条件下气隙磁密的分布状态,验证了理论推导。同时推导了逆变器供电下永磁同步电主轴的径向电磁力表达式,总结了径向电磁力的来源和时空分布特征,指出逆变器供电产生了特定空间阶次和时间阶数的电磁力,又采用电磁场数值方法计算了永磁同步电主轴的径向电磁力并对其进行了2D-FFT分解,直观展示了正弦波供电和逆变器供电下径向电磁力的显著差异,再次验证了理论推导的正确性。最后结合电机的结构原理,指出在实际中应尽量避免和消除能够产生低阶次电磁力。