随机风速下风力发电机传动系统动态外载荷计算

通过建立实际风场的随机风速模型、风轮气动性能模型、传动链模型、发电机模型,获得了风力发电机整机的动力学分析模型。根据变速风力发电机的控制策略,计算了随机风速和发电机负载条件下传动系统的动态外载荷,并比较了采用刚性、柔性传动链模型对传动系统动态外载荷的影响,为进一步研究风力发电机齿轮传动系统的动态特性及可靠性奠定了基础。

一种无耦合位移和低集中应力的二维微操作器研究

集中应力和耦合位移是影响基于柔性铰链和压电陶瓷驱动器的微操作器性能的关键因素。单平行四杆机构具有低的集中应力,但存在大的耦合位移,双平行四杆机构没有耦合位移但存在较大的集中应力。在分析上述2种经典微操作器机构优缺点的基础上,吸取每一种机构的优点,摈弃各自的缺点,构建了一种复合四杆机构,并对这3种机构进行了对比分析,用有限元仿真的结果证明了理论分析的正确性。本文还设计加工了3种类型的二维微操作器柔性铰链机构与压电陶瓷驱动组成二微维操作器,并进行了对比实验研究,实验结果表明,该复合四杆微操作器性能优于经典的平行四杆微操作器和双平行四杆微操作器。

平面五杆柔顺并联机构的多稳态特征综合

针对平面5R柔顺机构的双稳态、多稳态特征综合问题进行研究,从机构弹性势能变化的角度分析机构的多稳态特征,对具有1～3个柔顺关节的情况进行了分析。证明当只有驱动关节为柔顺关节时,平面柔顺5R机构不具有双稳态或多稳态特征;当除主动关节之外的其余关节为柔顺关节时,平面R5机构可能具有双稳态、多稳态或连续稳态位形特征,给出了不同情况下机构具有多稳态特征时机构必须满足的几何约束条件;针对一种有两个柔顺关节的平面5R机构设计了双稳态机构并给出了一个应用实例。

FDM工艺中支撑添加技术的研究

在FDM成型系统中,零件原型的制作是靠热喷头挤出熔丝逐层堆积成型的,因此,在零件制作过程中支撑结构的生成是不可避免的。本文详细阐述了支撑结构生成中要考虑的因素。在向下特征体支撑自动生成算法中,为简化布尔运算,采用了基于直线扫描的自动支撑生成算法,在局部支撑自动生成算法中,提出了各种特征区域的识别方法,并把三维的布尔运算简化成二维的布尔运算来处理干涉问题。实践证明,该方法简化了运算,确保支撑无遗漏。最后通过大量的实验,总结出不同支撑生成方法的优缺点及对支撑不足区域的解决办法。

风电行星轮系动态传动特性分析

以风力发电机用增速齿轮箱内斜齿行星齿轮系为研究对象,考虑行星架存在的多间隙对齿轮啮合影响,建立齿轮系的非线性有限元模型,结合接触冲击动力学理论和有限元法,得到风电斜齿行星轮系的动态啮合应力和齿根弯曲应力。研究不同转速和扭矩时风电齿轮传动的特点和变化规律,分析转速和扭矩对斜齿行星传动特性的影响,并对不同扭矩和转速的齿轮啮合应力和齿根弯曲应力进行对比。结果表明:转速对啮合应力的影响较大,转速达到某一数值时,齿轮啮合过程中的应力达到最小,在此基础上增大或减小转速,应力均会增大;扭矩对应力的影响不大,但增大到或减小到一定程度会导致齿轮卡齿,建议对轮齿进行修行,以减小轮齿的应力。

快速成形零件变形分析

快速成形零件变形是因为树脂固化中存在从液态向固态变化过程中产生的收缩,零件的变形与受力情况有关,而且受零件的尺寸、形状、位置的影响,采用二次曝光工艺,使得部分收缩自由释放,减少收缩对零件的影响,可以明显改善零件的变形。

紫外光固化快速成形中提高加工效率的方法

光固化成形是一种基于逐层累加方式发展起来的新的制作工艺,零件的加工效率是成形中需要考虑的关键问题之一。本文分析了影响加工效率的三个因素,即扫描参数、制作方向和扫描方向,并通过实验证明了优化制作工艺能够显著提高零件的制作效率。

快速成形技术在仿生支架制造中的应用

快速成形方法有很多种,包括立体光刻法/微立体光刻技术、分层实体法、选择性激光烧结法、熔融沉积法和三维打印法,不同的快速成形方法具有不同的特点,在加工仿生支架过程中,它们采用不同的成形材料、成形工艺以及后处理。文中介绍了不同快速成形方法制作仿生支架的工艺过程,并比较了它们的优点和缺点。

将线位移转换为角位移的函数机构

提出了两种新型的函数机构，可实现直线位移与角位移之间的函数关系。

仪表圆弧齿轮平均滑动率的计算

本文阐述了齿面滑动率对传动质量的影响，推导了齿廓表面瞬时滑动率的计算式，对于如何衡量和比较各对传动的滑动率大小，提出采用平均滑动率的方法。对实用齿轮传动，考虑误差对滑动率的影响，提出了应用滑动率总平均值的概念，从而为评价和比较实用齿轮的滑动率大小提供了可行的方法。

BF型柔性传动的应用及其最优化设计

结合回转圆筒类设备传动系统设计，分析了该类设备传统设计中存在的问题，提出了解决问题的方法，推荐采用ＢＦ型柔性传动，介绍了采用ＢＦ型柔性传动时的设计准则，并对有关参数进行了最优化设计，为设计该类设备时有关参数的选择提供了理论根据．

风力机增速齿轮箱行星斜齿轮系非线性动态分析

采用参数化建模方法建立了风力发电机增速齿轮箱中行星斜齿轮及其行星架的精确三维模型,应用非线性动力学理论及数值计算方法分析了该行星齿轮的齿面接触应力随时间的变化规律,得到了轮齿变形和相应的接触应力以及行星齿轮内外啮合的时变刚度曲线,同时分析了行星架的冲击应力,为该类行星齿轮结构的优化设计和分析提供了理论依据。

基于视觉技术的装配机械手定位算法改进

针对传统视觉装配机械手定位中的图像匹配速度慢,计算量大,定位精度低等特点,为了提高装配机械手的定位速度和精度,通过对数字图像匹配的数学推导,对传统图像匹配算法进行了改进,并采用细分像的亚像匹配技术,实验结果表明该方法能够快速、准确地对装配机械手进行定位。

快速成型机中的树脂液面刮平装置研究

在快速造型中，待树脂淹过已固化层并稳定后，才能进行扫描。由于树脂的粘性较大，流动性差以及固化层表面张力的作用，如果完全靠树脂的自然流动达到液面静止，时间较长，本文设计了一种刮平装置，能够使液面尽快稳定下来，时间显著缩短。

装配机械手综合误差分析与误差元素建模研究

以矩阵变换为基础,分析装配机械手的综合误差,导出末端误差表达式,得出末端误差与各关节误差源之间的关系,采用回归分析方法建立误差元素的模型。实测误差数据建模曲线与软件仿真误差元素模型曲线对比表明,采用该方法所建模型曲线更接近实际。

基于电涡流传感器的轴瓦平行度/高出度自动检测系统

针对轴瓦平行度及高出度自动检测的强烈要求,应用电涡流传感器获取基础数据,以PLC为现场控制模块,采用16/32位嵌入式微处理器和μc/osΠ-实时操作系统作为中心控制单元,实现了对轴瓦平行度/高出度实时,在线高精度测量,并利用专家系统对产品实时跟踪,开发出了高性价比的轴瓦平行度/高出度自动检测系统。

微进给机构综述

目前常见的微进给机构是利用弹性变形、直线电机、机械传动、电磁铁和智能材料实现微进给的，本文对这几种微进给机构的结构、原理、特点和应用进行了介绍和比较。

廉价的小功率精密伺服传动机构

为满足小功率精密伺服系统对大传动比、低回程误差的要求，本文提出了一种由齿轮、丝杆、丝母、连杆组成的廉价传动机构。这种机构采用了磁性连接和磁性预紧力，工作灵活稳定可靠，是小角度行程仪表系统的较为理想的精密伺服传动机构。

仪表近似线性曲柄滑块机构的优化设计

近似线性曲柄滑块机构是仪表中常用的传动放大机构，设计时，它的两个主要质量指标──机构的非线性误差和压力角应该满足设计要求。已有的该机构的CAD文献，只能保证非线性误差一个质量指标满足设计要求，而得到的压力角则偏大，不能保证机构有最佳的运动灵活性。本文提出的优化方法，可同时保证机构的非线性误差和压力角两个质量指标均满足设计要求，即使用本方法设计出的机构不但非线性误差最小，而且机构运动灵活性最佳。

风电行星齿轮系统动态均载特性分析

以风电增速齿轮斜齿行星轮系为研究主体,考虑到太阳轮与内啮合轮间存在的多对间隙对齿轮啮合的影响,建立行星轮系几何模型,采用接触-冲击动力学理论和刚柔耦合建模分析方法,计算分析行星轮系啮合应力的分布情况,进而得到风电斜齿行星轮系在不同转速、不同扭矩下的动态均载系数。由于风力发电机常处于变风载工况下,因此研究不同转速和扭矩时行星轮系及行星轮的动态均载系数的变化规律。结果表明:随着转速的增大,行星轮系的动态均载系数变小;随着负载的增大,动态均载减小;随着啮合过程冲击逐渐变小,在轮齿啮合过程中其刚度变化平稳,同时均载系数也会更接近于1;实际工况下风载会改变转速从而带来大的冲击作用,造成行星齿轮的破坏,为了减少风电行星轮系统齿轮的破坏,应尽可能增加浮动装置。