飞机线束装配螺栓螺距数量图像测量方法研究

飞机线束是电气线路互联系统(EWIS)的装配单元,重要的飞机线束常以线束捆的方式用P型金属带垫卡箍固定在飞机上。卡箍固定线束的装配质量检测要求之一是卡箍螺栓与螺母拧紧后,螺栓应露出螺母螺距数量大于规定值。为实现飞机线束装配检测智能化,提出一种基于图像自动识别P型卡箍螺栓伸出螺母螺距数量的方法。分析确立螺栓伸出螺母单侧牙顶中点为需要识别的图像特征点,并建立利用牙顶特征点计算螺距数量的公式;通过对图像进行预处理、边缘检测、轮廓提取及拟合、极值点检测等得到牙顶特征点个数;针对不同具体图像实例进行了实验验证。

基于机器视觉的螺纹中径测量方法研究

螺纹中径是衡量螺纹制造精度的重要参数,基于机器视觉测量螺纹时获取的是螺纹牙廓,而非具体螺纹中径值。为了提高机器视觉对螺纹中径的检测效率,提出了一种扩展虚拟三针法测量螺纹中径方法。该方法以机器视觉获取的螺纹轴截面图像为数据源,对获取的轴截面图像进行旋转矫正,通过计算出轴截面上各牙廓理想量针圆心坐标,利用几何关系并结合三针法原理得出中径值。以螺纹塞规M48×1.5-5g6h为对象,将扩展虚拟三针法测得的中径值与测长仪和螺纹综合测量仪测量结果进行比较。实验数据表明:该方法测得的中径标准差较测长仪降低了51.1%,与螺纹综合测量仪相当。在测量效率上高于测长仪1.3倍,是螺纹综合测量仪的1.4倍,为机器视觉测量螺纹中径提供了一种高效而可靠的测量手段。

液压支架立柱导向套大螺距梯形螺纹加工的研究与实践

对于大螺距的梯形螺纹加工中一般利用宏程序指令编程,但在编程时计算量比较大,容易出错,通过反复实践和研究,多重螺纹切削循环G76指令由于编程指令简单明了、加工效率高,在企业生产线应用比较广泛。利用G76指令进行切削量恒定的错齿切削,解决了大螺距梯形螺纹加工中出现的崩刃、扎刀问题,顺利地完成了加工任务。

起落架缓冲器螺纹连接结构计算方法研究

对起落架缓冲器螺纹连接结构计算方法进行了研究。通过试验验证发现了飞机设计手册第9册中关于螺纹剪切强度计算的局限性,重新推导了薄壁螺纹剪切强度计算公式中关于螺纹充满度系数的计算公式,修正了飞机设计手册中关于螺纹充满度系数的计算公式。根据重新推导的薄壁螺纹剪切强度计算公式计算的结果与试验进行对比,结果表明理论计算结果与试验结果吻合。同时研究了公差和螺距对薄壁螺纹结构剪切强度的影响,并进行了试验验证。结果表明试验与理论计算结果吻合,加强薄壁螺纹结构剪切强度的方法可行有效。

浅谈防爆电气设备螺纹接合面的检验

重点讨论了圆柱形螺纹接合面和锥形螺纹接合面配合精度的检验方法,并以ⅡC等级防爆电气设备为例,对螺纹接合面的内部点燃不传爆试验方法进行了介绍。

基于扩展虚拟三针法的螺纹中径测量方法

螺纹中径是衡量螺纹联接质量的重要标志,为实现利用机器视觉技术测量得到满足螺纹作用效果的中径值,并进行有效评价。提出了一种扩展虚拟三针法结合理论螺纹牙廓测量螺纹中径的方法。该方法通过在轴截面上构建扩展虚拟三针法测量中径模型,获取符合实际螺纹轴线作用效果的作用点并进行拟合,然后利用螺纹轴线与最大实体尺寸找到与实际螺纹牙廓相配合的理论牙廓,并将扩展虚拟三针法应用于理论牙廓中获取更接近实际作用效果的中径值,最后以平均相对误差、标准偏差和均方根误差作为评价指标对不同实验设备测得中径值进行评价。实验数据表明,该算法测得的中径值相比于螺纹综合测量仪和测长仪测得中径值的相对误差均不超过0.013%,尺寸测量的结果能稳定地满足螺纹中径测量需求。

基于数值模拟的柴油机连杆螺纹联接可靠性分析

连杆螺栓是柴油机曲柄连杆机构的关键部件,但是由于螺纹联接的特点,在曲柄连杆工作的过程中极易发生螺纹处应力集中的现象。为了提升柴油机连杆螺纹联接的质量,通过理论分析与数值模拟相结合的方法,基于ANSYS有限元分析软件对连杆大头螺纹联接结构进行数值模拟,分析了不同螺距、螺纹联接长度和螺栓预紧力的应力分布情况,得到了不同因素对螺纹联接结构强度的影响。该研究成果表明,随着螺距的增大,螺纹连接长度的减小以及螺栓预紧力的减小都会导致螺纹联接结构应力过大从而影响螺栓整体结构的可靠性。

机器视觉螺纹螺距的测量与评定

为实现螺纹螺距的高效测量与合理评定,在分析现有机器视觉螺纹螺距测量方法的基础上,提出了一种基于面积法求解螺纹螺距的测量与评定方法。首先对螺纹图像进行旋转矫正,然后以螺纹轴截面上牙廓区域投影面积等几何关系,获取螺纹中径点,再使用最小二乘法拟合中径线,最后结合包容原则获得被测螺纹螺距。以螺纹塞规为对象进行对比实验,数据表明:面积法与接触式综合测量仪、工具显微镜所测螺距平均值相当,标准差0.9μm略大于综合测量仪所测螺距的标准差0.6μm,但远小于工具显微镜所测螺距的标准差9.6μm;测量效率上面积法是综合测量仪的1.9倍,是工具显微镜的2.5倍。

油套管螺纹检测体系精度分析

介绍了ASME B 1.3标准中规定的螺纹测量体系,说明了API Spec 5B(第16版)中螺纹尺寸测量验收体系的测量精度等级;通过分析螺纹的单一中径、作用中径、螺距、椭圆度等单项参数之间的关系,说明了API Spec 5B(第16版)主要修订内容——单一中径测量和椭圆度测量在油套管螺纹测量验收体系中的重要性和必要性,对建立油田使用的油套管非标准螺纹的尺寸验收测量体系提供了指导意见。

数控车削大螺距三角形螺纹加工方法研究

【目的】使用大螺距螺纹车削在保证加工质量的同时,提高加工效率。【方法】以大螺距三角形螺纹为例,对加工方法进行研究,参考不同的车削法的分析与试验,并对其进行优化。【结果】相较于传统加工方法,使用数控车削三角形大螺距螺纹加工法,加工效率提升2~3倍。通过刀具设计、材料选择等,解决了三角形大螺距螺纹在数控车削过程中存在的问题。尤其是螺距为4~6 mm的三角形螺纹,在保证螺纹加工质量的前提下,大幅提高生产效率,降低生产成本。【结论】本研究为数控车削大螺距三角形螺纹在螺纹车刀设计方面提供了重要参考依据,具有推广价值。

轮廓仪测量螺纹中径结果的不确定度评估

目前,测量螺纹的方法较多,常见的有影像测量法、测长仪、螺纹测量机、三坐标、轮廓仪等。常规的轮廓仪单头测针只能测量螺距和牙型角,近些年很多品牌的轮廓仪都开发了双头测针测量螺纹的大中小径,但由于经常发生操作人员使用不当,造成测得值不准确,从而对轮廓仪测量螺纹的精度产生质疑。因此,本文详细介绍了轮廓仪测量螺纹塞规中径,并分析测量系统的不确定度,为实验室操作人员进行符合性评定提供参考。

行星滚柱丝杠副滚柱端齿轮内啮合静态接触应力分析

行星滚柱丝杠副滚柱端齿轮为带有螺纹槽的渐开线直齿轮,与螺母固联的内齿轮相啮合。受螺纹槽的影响,齿面啮合接触应力与完整的直齿轮啮合接触应力不同。以行星滚柱端齿轮为研究对象,通过齿轮设计专业软件KissSoft和三维软件进行建模,利用有限元仿真软件分析带有螺纹槽的齿轮齿面接触应力分布和变化规律。研究表明,螺纹槽的存在增大了齿轮啮合的齿面接触应力,随着螺纹槽螺距的减小,齿面接触应力呈上升趋势,过大的螺距将减弱齿轮的抗弯强度。

螺距和孔隙对螺栓连接自松弛的影响

为了研究螺距和孔隙对螺栓连接自松弛的影响,建立了带螺纹的三维螺栓连接有限元模型,使用Newmark算法进行了螺栓连接横向振动瞬态求解,分析了不同螺距和孔隙对螺栓连接横向振动自松弛的影响。研究结果表明:在横向循环载荷作用下,粗牙螺纹的螺栓连接相比细牙螺纹的预紧力下降速度要慢、螺纹啮合面和承压面的滑移要剧烈,因此细牙螺纹较粗牙螺纹不容易发生自松弛;孔隙越大螺栓连接预紧力下降速度越快、螺纹啮合面和承压面的滑移越剧烈,因此,孔隙越大越容易发生自松弛。

螺杆真空泵双头对称等螺距转子型线研究

结合现有特殊爪型转子型线与单头螺杆转子型线特征,提出了一种双头对称爪型等螺距螺杆真空泵转子型线。通过理论推导得到了该型线完整的端面方程,导出了该型线的面积利用系数和抽速的公式,列出了这种型线的特点。使用Solidworks三维软件绘制出了这种转子的三维实体模型,模拟拟合验证了端面型线的正确性。分析得到螺杆转子端面型线关于中心对称且两转子完全相同,与特殊爪型转子型线相比易加工、节省工时,与单头螺杆转子相比具有较好的动平衡性,可为国内外从事真空泵设计和研发人员提供参考。

测量锥螺纹中径的图像“三针法”

将传统的螺纹三针测量原理与图像测量技术相结合,设计开发了一种基于CCD图像的锥螺纹中径参数三维自动测量系统,并对图像三针测量法进行了误差分析。

螺纹深度和螺距对螺纹连接强度影响的有限元分析

螺纹连接是机械工业常用的零件连接方式,其强度对于保证零件连接关系的可靠性有着重大影响。为研究螺纹连接强度的影响因素,建立了3种不同螺纹深度和3种不同螺距以及3种不同载荷下的螺栓-螺母螺纹连接的有限元模型。从螺纹牙根部应力和螺栓轴向变形两方面分析了螺纹深度、螺距和载荷对螺纹连接强度的影响。结果表明,螺纹牙根部应力与螺纹深度、螺距皆成反比关系,而其与轴向变形均跟载荷成正比关系,为提高螺纹连接强度提供了一定的理论基础。

螺旋升角对楔横轧梯形螺纹轴成形的影响

考虑到模具型腔与轧件变形区的空间关系,利用轧件瞬时螺旋半径与螺距关系,推导模具螺旋升角表达式,并绘制模具螺旋升角轨迹曲线。在H630楔横轧机上进行2种螺旋升角工况的螺纹轧制实验,使用三坐标测量仪对轧件进行精确测量,分析2种工况下轧件的齿高和螺距的成形特点。研究结果表明:在定值螺旋升角工况下,轧件最大齿高和螺距相对误差分别达到6.88%和3.50%,轧件齿形端部出现明显螺旋痕;在本文推导的变螺旋升角工况下,制件的齿高和螺距相对误差分别为2.51%和1.42%,并且螺纹饱满、均匀性较好。本研究提供的螺旋升角求解方法能够获得质量较高的螺纹,该方法为楔横轧螺纹轴精确成形提供理论依据。

Pro/E二次开发及在包装机械中的应用

分析比较了Pro/E常用的几种二次开发工具,针对包装机械中通用零件的特点,结合变螺距分件送料螺杆的应用实例,介绍了在Pro/E环境下,利用其二次开发工具程序(Pro/Program)进行设计的具体方法和步骤。

螺杆真空泵单头变螺距螺杆转子型线的研究

本文介绍了一种用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子型线 ,给出了型线方程和抽速计算公式 。

基于二维轮廓点云的螺纹中径计算

基于轮廓点的螺纹多参数综合测量方法由于螺纹工件的定位误差、非均匀磨损等情况会导致中径计算偏差,因此,提出了一套基于二维轮廓点云的螺纹中径计算方法。该方法利用三次样条插值均匀密化采样数据,再用稳健高斯回归滤波处理得到轮廓滤波中线;然后通过定义相邻两段牙侧线之间距离均方差最小的目标函数,利用复合形-模拟退火(CMSA)算法求解出实际螺纹轮廓的中径线;最后根据所求中径线计算出螺纹中径参数。实验结果表明:当X、Y、Z轴的轴向定位偏差为1mm,旋转偏差为2°时,所得到的中径测量误差比范一保和TONG Q等人的方法平均减小17.23%和96.93%,说明所提出的计算方法可以有效减少定位偏差对中径参数计算的影响。提出的计算方法具有通用性,可应用于接触式和非接触式采样得到的二维螺纹轮廓点云数据。