纵-扭谐振超声滚压系统设计与试验

为实现6061铝合金高效优质表面强化,采用有限元仿真法优化设计了阶梯型纵-扭谐动变幅杆,设计、制造了一套纵-扭超声滚压试验装置。纵-扭谐动通过检测变幅杆输出端纵向、扭转两个方向的振幅间接验证。进行超声滚压试验,结果表明:相比普通滚压加工,纵-扭谐振超声滚压过试件表层显微硬度最高提高了41%;在所选参数范围内出现随着静压力增大表面显微硬度整体呈现局部变化整体增大趋势,随着转速增加呈现局部变化整体减小的趋势,随着进给量的增大先增大后减小的现象;相比普通滚压加工,纵-扭谐振超声滚压过的工件表面组织更细密光滑,滚痕由于扭振的高频反复挤压明显减少,形貌得到了较大改善,从而证明纵-扭超声滚压加工能更有效的实现6061铝合金的强化处理。

纵扭超声滚压6061铝合金的表面粗糙度与微观形貌

为探索提高铝合金表面加工质量的方法,将二维纵、扭超声引入常规滚压中,形成一种新的加工技术。首先使用理论和仿真结合的方法设计制造纵、扭超声变幅杆并验证;然后将换能器、变幅杆、工具头和超声波发生器集成得到二维超声滚压加工装置。以棒料铝合金6061为毛坯进行正交超声滚压试验,结果表明:超声滚压得到的工件表面粗糙度值相比较常规滚压最高减小了53.7%,并且其表面微观形貌更好;随着静压力增大表面粗糙度值呈现增大趋势,随着转速增大表面粗糙度值呈现总体增加趋势,随着进给量增大表面粗糙度值呈现总体减小趋势。

新工科背景下“机械控制工程”课程虚实结合的多层次教学改革

文章主要针对“机械控制工程”课程内容抽象,学生难以将控制理论与实际应用相结合等问题,探索该课程的改革方法。首先,通过分析专业培养计划中该课程对应的学生毕业要求指标点,制定该课程的教学目标;其次,基于MATLAB GUI和DRVI可重构仿真平台自主设计开发“机械控制工程”虚拟仿真实验平台辅助理论教学,将抽象的理论可视化,让学生看得到;再次,构建基础性、综合性、设计性创新性多层次实验教学体系,在此基础上,提出了一种新的教学模式,即在此基础上,对学生进行全面、系统、全面、系统的教学。文章对该门课程进行了初步的教学改革,对其进行了系统的分析并对设计的能力进行探讨。

纵-扭复合振动超声深滚加工试验研究

采用正交-响应曲面法对6061-T651铝合金进行纵-扭复合振动超声深滚加工和普通深滚加工对比试验,研究各工艺参数对表面粗糙度的影响。正交试验结果表明:在相同的工艺参数下,纵-扭复合振动超声深滚加工后工件的表面粗糙度值小于普通深滚加工;表面粗糙度值随着静压力、转速的增大先减后增,随着进给量的增大先增后减再增;进给量对表面粗糙度的影响最显著,静压力对表面粗糙度的影响最小。基于试验结果采用二次回归构建表面粗糙度数学模型,并采用响应曲面法分析工艺参数之间的交互作用,确定了最优工艺参数。

开斜槽纵-扭复合振动阶梯形变幅杆设计

基于声波传播基本理论,探讨了单激励下斜槽传振杆实现纵-扭复合振动的机制。采用有限元分析方法研究了阶梯形复合变幅杆结构尺寸对其固有频率的影响规律,设计出了谐振频率在20 k Hz左右的纵-扭复合振动变幅杆。研究结果表明:谐振频率为20 498 Hz时该变幅杆能在纵向振动单激励下实现纵-扭复合振动,且振幅呈周期性变化。此研究结果可应用于超声纵-扭复合振动加工声学系统的设计。

采用SHLPN分析特种车载总线网络可靠性

针对特种车载总线网络可靠性难以评估的问题,提出采用随机高级Petri网(Stochastic High-level Petri Net,SHLPN)分析特种车载总线网络可靠性。深入分析特种车载总线网络故障模式的基础上,将其等效为冗余总线控制器模块、远程终端模块和冗余链路模块的串联,分别建立各个模块的SHLPN模型,得到了各个模块的稳态可用度计算式,进而综合得到特种车载总线网络的稳态可用度计算式。最后,实例分析验证了所提方法的有效性。

斜槽式单激励纵扭超声变幅杆设计

为实现在纵向单激励超声振动输入条件下获得纵扭谐振输出,基于声波传播理论,设计了一种阶梯型变幅杆,在其输出端增加了一段周向均布6个斜槽的圆环传振杆。首先进行理论设计,然后使用有限元进行分析修正,最后确定变幅杆尺寸。结果表明:理论设计谐振频率20 kHz,仿真分析在19457 Hz时变幅杆能够实现纵扭谐振;根据仿真结果制作变幅杆,阻抗测试结果谐振频率为19884 Hz,与理论值、仿真值误差较小;在输入端加载幅值为5µm的纵向单激励超声振动,测试输出端截面圆周上任意一点,其切向和纵向振幅分别为12.7µm和8.5µm,表明变幅杆实现了纵扭谐振且振幅增强。

一种高强度蠕铁缸体的试制

通过蠕铁材料试验,找到了蠕化剂和合金的合理加入范围,保证蠕化率可以在85%左右,抗拉强度达到RT450。采用快速铸造的方式开展蠕铁缸体的试制,经解剖分析,蠕铁缸体本体的蠕化率在80%~90%,抗拉强度大于450 MPa。

双排斜槽纵-扭复合振动变幅杆仿真设计

对圆截面阶梯型超声变幅杆小端圆环传振杆开双排斜槽,以获得纵-扭复合超声振动的输出,利用有限元分析软件ANSYS研究分析变幅杆尺寸参数对变幅杆固有频率的影响规律,从而设计较优的变幅杆。仿真结果表明,优化后的变幅杆谐振在20 346Hz时能够实现纵-扭复合振动。

印刷机电动式偏心轴承离合压机构优化设计

文章介绍了一种优化设计的印刷机电动式偏心轴承离合压机构,该机构利用伺服电机带动丝杠、四连杆机构和偏心套旋转,准确地实现了橡皮滚筒的离、合压动作。通过实验证明本机构能较大提高印刷品的压印均匀性和压印稳定性。

“新工科”与“智能制造”背景下《数控技术》课程改革与实践

数控技术属于本科机械制造、机械电子工程以及智能制造在校本科学生的专业课,在其教学过程中存在理论实际脱节,教学内容课时分配不合理和教学手段落后等情况。本文针对以上情况在数控技术课程教学的过程中,根据实际生产一线添加UG自动编程教学环节,使学生能够通过数控技术课程的学习掌握手工编程的同时,也能掌握自动编程;教师利用现有的数控设备,按照实际生产工艺要求,实践生产过程中以小组为单位进行实操加工,使学生在实践操作中对工艺设计、加工工序有一定的了解,以此提高学生数控加工的水平;在教学过程中引入仿真软件的学习,补充学生因设备数量有限实践课时少的情况。

《数控技术》铣削编程加工实验教学综合创新改革

本文对以河南工学院机械电子工程17级本科学生为对象进行研究,在数控技术实验教学过程中,引入仿真教学环节,使学生能够做到试验前预习,试验后要求学生发挥自己想象力设计一件作品,以培养学生的创造意识;教师利用现有的数控设备,按照实际生产工艺要求,在试验中以小组为单位进行实操加工,使学生在实践操作中对工艺设计、加工工序有一定的了解,以此提高学生数控加工的综合素质。

热压烧结制备石墨粉/铅锑合金复合材料及其性能研究

以石墨粉和铅锑合金为原料,TiO_2为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备石墨粉/铅锑合金复合材料。研究石墨粉对铅锑合金在力学性能和电学性能上的影响。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的相组成及其微结构,并分析了复合材料的导电机理。考察了石墨粉含量、烧结助剂TiO_2含量对所制备的复合材料组织及性能的影响。结果发现:随着石墨粉含量的增加,复合材料的相对密度降低,弯曲强度增大,电阻率降低,介电损耗先减小后增大。烧结助剂TiO_2含量为3. 0%时,复合材料强度适宜,导电性能良好。

基于克兰机构的八足机器人仿真分析

为满足特殊环境中的采样或救援任务,提出了一种机器人设计方案。首先对克兰机构进行了分析,设计了基于克兰机构的八足仿生机器人,然后通过ADAMS进行了仿真分析,并依据仿真结果设计制作了机器人样机。仿真分析和试验结果表明,基于克兰机构的八足机器人控制简单、运行稳定,可为同类机器人的设计提供参考。

智能制造背景下《机械设计基础》课程教学改革研究

智能制造背景下,新一轮科技革命与工业变革蓬勃发展,《机械设计基础》课程教学中存在许多不足之处,较难适应新一轮科技革命与工业革命的发展需求。为了弥补《机械设计基础》课程教学中存在的不足之处并提高教学质量和学生的动手实践能力,本文在分析《机械设计基础》课程教学现状的基础上,开展了优化教学资源,完善教学内容、改进教学方式、教学理论与实践相结合、利用虚拟仿真实验平台、完善教学评价体系等一系列教学改革措施来完善《机械设计基础》课程教学,有效促进了《机械设计基础》课程教学的优质高效完成,为培养融技术理论与技能操作于一体的综合型机械设计类人才奠定了坚实的基础。

某汽车空调换热器换热性能的分析

文章利用UG建立了汽车空调换热器模型,并利用FLUENT软件分析了0.205mm、0.153mm和0.108mm三种厚度的翅片对汽车空调换热器换热性能的影响。通过分析可以看出随着翅片厚度的减少,换热器的换热性能有了很明显的提高,这对今后汽车空调换热器的设计提供了有利的帮助。