基于MATLAB曲线拟合的圆柱电池焊接径向跳动分析

圆柱电池外壳属于轻质薄壁圆管,其与端盖焊接时,需要保持径向跳动小于0.05 mm,否则会影响焊接质量,本研究通过在原有夹具的基础上设计辅助定位结构的方法,防止圆柱外壳在焊接装夹时发生竖直方向的微小偏移,从而减小跳动误差。在理论上建立了简支梁模型,分析辅助定位结构作用在不同位置的弯曲变形情况,然后运用ANSYS Workbench软件进行了有限元分析,结果显示,在圆柱电池外壳150 mm处取得最佳下压位置,与理论计算中相符合。最后进行了径向跳动实验分析,实验结果表明,在没有下压力时,径向跳动测量值为0.0792mm(修正值),在150mm处施加下压力后,径向跳动低了127.6%,为0.0348 mm(修正值),小于0.05 mm,符合设计要求。综上所述,辅助定位结构的设计可以有效降低圆柱电池外壳与端盖焊接时的径向跳动,提高焊接质量。

机组式柔印机压印辊的动态特性实验研究

压印辊动态特性对机组式柔印机印刷质量有重要影响,针对静态径向跳动难以反映印刷机的动态特性问题,研究高速生产状态下压印辊的动态精度一致性及其与墙板振动相关性,为柔印机的结构优化及状态监测提供参考依据。在分析压印辊结构、运动参数与采样频率关系的基础上建立数据采集分析模型,运用相关分析法构建动态径向跳动与墙板振动的相关性模型,开展动态跳动与振动测试研究。测试分析结果:压印辊主体动态径向跳动值约0.005至0.025mm,压印辊转动一个周期径向跳动值会突变4次。研究表明:机组式柔印机压印辊动态径向跳动以及墙板振动呈非周期性特征,各向加速度曲线均存在突变,压印辊动态径向跳动与支撑墙板X、Z向加速度呈强正相关。

基于城市轨道交通轨旁振源监测系统的车辆状态识别研究

城市轨道交通项目多采用钢轮钢轨制式,而轮轨振动是环境振动的根源,因此车轮状态劣化会诱发振动异常增大。轨旁振源监测系统可对隧道结构振动进行长期监测,进而通过得到的轮轨振动强度,反映车轮与钢轨的服役状态。在监测系统对列车车辆状态进行识别过程中,发现某一车次经过时,隧道壁Z振级较其他车次振级大5 dB以上,随后通过列车时刻表锁定该振动异常列车。经运营部门核查确认,该次列车多个车轮存在径向圆跳动超限的问题。列车经车轮镟修后重新上线,隧道壁Z振级减小9.39 dB。结论表明,振源长期监测系统可用于甄别各次列车的运营状态,有利于运营部门制定精准维修策略,进而实现运营模式由“计划修”向“状态修”的转变。

发动机组合式凸轮轴装配装置的研制

为提高发动机组合式凸轮轴装配精度,保证组合式凸轮轴各缸同名凸轮相位角的精确度,设计制作操作方便的组合式凸轮轴装配装置,并进行实际应用。应用结果表明:该装配装置可以快速、精准地装配凸轮轴;各缸相位角调整操作简单、方便、快捷,准确度高,使用该装配装置调整的各缸同名进、排气凸轮相位角满足使用要求,凸轮轴装机后,发动机性能稳定、可靠。

金属切削机床主轴运动误差影响的数学分析

在研究金属切削机床加工误差的基础上 ,针对机床主轴回转运动误差中的径向跳动误差、角度摆动误差和轴向窜动误差 ,以车床和镗床主轴为例 ,建立了主轴回转运动误差数学分析模型 ,从数学几何角度分别对上述主轴回转运动误差造成的加工精度影响结果进行了定量分析 ,并推导出了由此产生的各类加工几何误差不同的数学表达式。

晶圆对心转台亚微米级径跳误差补偿方法

为了消除转台径跳误差对晶圆预对准台重复性定位精度的影响,提出径跳误差的在线检测与补偿方法。转台上方并与之一起旋转的心轴作为转台径跳的检测元件,电涡流传感器测量心轴径向距离,其测量值由固定误差和径跳误差组成,借助集合平均法或者转台径跳特性,离线求解固定误差,据此在线工作时从电涡流传感器数据中分离出径跳误差。利用该误差对激光位移传感器检测的晶圆边缘数据进行径跳误差补偿,分析误差特性,据此简化补偿算法。试验证明,径跳误差补偿方法的使用提高了系统的预对准精度,并最终使系统达到了微米级的定位精度要求。

轴承外圈跳动量测量仪

依据GB/T 307.2—2005中成套轴承外圈跳动的测量要求,设计了一种针对深沟球轴承和角接触球轴承外圈径向跳动和端面跳动的测量仪。该仪器操作简单、效率高且重复精度较好,能够弥补人工测量时精度低和不稳定的缺点。

基于光强余弦分布的同轴型光纤位移传感器设计

在分析了发射光纤出射端光强分布的几种模型基础上,提出了光强余弦分布的假设,并据此建立了单光纤对数学模型,设计出用于叶轮泵转轴径向跳动测量的同轴型光纤束位移传感器,建立了光纤束传感器调制函数的数学模型,仿真分析了传感器的输出特性。对测试系统稳定性进行了动态测试,结果表明:在转轴转速保持5 000 r/m in时,5m in内其稳定性优于±10μm,满足设计要求。可见发射光纤出射端光强余弦分布假设与实际相符,对光强调制型光纤传感器的设计具有指导意义。

依托自制仪器对公差实验进行OBE改造的探索

研制开发了模块化径向跳动自动检测仪,并依托模块化径向跳动检测仪,基于OBE理念对齿轮齿圈径向跳动测量实验进行了综合性设计与改造升级,包括实验教学目标设计、自主实验教学模块设计、问题导向的渐进式实验教学方法等。通过学生过程表现分析、实验报告分析和问卷调查分析等对径向跳动测量综合实验成效进行评价与改进,使得传统实验的OBE改造初见成效。

基于VC的轴类零件形状误差评定系统设计

针对轴类零件形状误差评定指标圆度和圆柱度,提出采用高精度非接触的激光测距法测量距离方案,利用最小二乘法评定圆度误差及采用径向全跳动的测量方法初步评定圆柱度误差,通过VC软件设计轴类零件形状误差软件系统;结果表明:采用VC软件平台与测量系统的软硬件结合,能够在系统软件的可视化界面中同时实现对轴类零件圆度和圆柱度误差的测量与评定,圆度误差值为0.693276,圆柱度误差为0.720,不仅实现了形状误差的自动评定,而且提高了评定效率和降低了成本。

电镀砂轮径跳检测方法和磨削试验研究

电镀砂轮特别是粗粒度电镀砂轮外圆跳动检测一直没有理想的检测方法或装置，采用自制的砂轮外圆跳动检测装置，较准确地测出了砂轮的径跳值；进而，针对砂轮不同的径跳量状态开展了精密修整和磨削试验。试验结果表明：在砂轮径跳量小于磨粒直径的（25～30）％情况下，通过精密修整的方法可以有效改善工件表面的振纹和粗糙度。但如果修整量大于磨粒直径的35％。砂轮将失去磨削能力。

径向跳动对球面铣刀切削力的影响研究

研究了径向跳动对刀齿的实际切削半径、切屑形状以及切屑厚度的影响机理。研究了各刀齿沿刀刃螺旋线的切削微元实际切削半径的数学表示和变化规律,实际切削半径的变化改变了刀齿的切削路径,使各刀齿上切屑形状分布不均匀。建立了三维切削下切屑厚度的数学表示,提出了递延累加切屑厚度计算算法。实验验证表明,计算的切削力与测量结果能很好地吻合,瞬时切削力、切削力峰值、平均切削力的预测精度达到85%以上。

考虑刀具偏心的变径向切深铣削稳定性研究

建立了变径向切深的铣削系统周期延迟微分模型,模型考虑了刀具偏心的影响,运用半离散估计技术获得了系统的稳定性。研究结果显示,随着径向切削深度的增大,稳定轴向切削深度先是急剧下降,在大约20%(径向切深与刀具直径的比值)径向切削深度后,稳定轴向切深基本不变。对于变径向切深加工,为了保证稳定加工,轴向切削深度应选取小于20%径向切削深度对应的稳定性极限值,最后通过试验验证了分析结果。

车削工况下激光测量径向跳动中非同频成分

机床主轴跳动是零件加工误差的主要来源之一,在加工状态下直接测量其参数的方法不多。针对车床跳动同频成分对加工圆度无影响的特征,研究了工况下的动态调测方法,设计一套现场精密调测装置,通过强磁吸合,并实时微动调节被加工件附带的标准芯棒,利用单点激光法测量其回转数据,获取理论回转跳动中心;设计V形滤波算法并去除疏失误差,获取机床的径向跳动中非同频成分。研究结果表明:该测试方法性能可靠,测量结果与被加工件圆度近似,切削用量与测量值正相关。

水泵转子径向圆跳动检测数据修正

针对应用千分表和电涡流传感器进行水泵转子径向圆跳动检测时,检测结果出现正弦变化规律的现象,分析了安装偏心误差对检测结果的影响原理,建立了相应的数学模型.运用最小二乘拟合法计算出变化曲线的幅值及初相位,从而消除偏心误差实现误差分离.结果表明,当将所提方法应用在水泵转子径向圆跳动检测的工程实践中时,可以有效消除安装偏心引起的误差,从而提高检测精确度.拟合平方和误差约为0. 000 9,所提方法可以广泛应用于轴类工件的检测实践.

针梳机罗拉导柱径向圆跳动的视觉测量方法

针对人工接触式测量针梳机牵伸罗拉导柱径向圆跳动时接触摩擦影响测量精度的问题,提出了基于机器视觉的非接触式测量方法。对高亮表面的罗拉导柱采用背光成像获取轴截面的图像,以Canny算子对罗拉导柱边缘轮廓进行像素级边缘检测,通过构建三次多项式提取罗拉导柱的亚像素边缘轮廓特征。根据径向圆跳动的定义,在图像域下采用最小二乘法拟合基准轴线,以最小区域法建立了罗拉导柱径向圆跳动的测量模型。实验结果表明:该方法得到的罗拉导柱径向圆跳动测量值的标准差为6.1×10^(-4),达到了人工测量的精度,算法平均耗时0.67 ms,实现了对罗拉导柱径向圆跳动的稳定、快速、非接触式测量。

顶尖支承件检测精度的分析

分析了用顶尖支承回转工件的圆度及国跳动的检测精度，着重分析了顶尖支承回转轴线的径向回转误差对圆度及径向圆跳动检测精度不可忽视的影响，指出应控制该回转误差以保证圆度及径向国跳动的检测精度。

主轴径向跳动对圆周密封动态特性的影响

针对某型在役石墨圆周密封,建立考虑径向跳动下的圆周密封密封环与主轴之间接触载荷计算公式,利用ANSYS完成圆周密封热-结构耦合下径向跳动量对密封环应力和变形影响分析。结果表明:密封环应力和变形随着径向跳动量的增大而增大,当跳动量超过0.8mm后,变形近似为线性增大,应力的增大梯度变大。通过模态分析得到密封环前6阶的固有频率和振型,通过谐响应分析得到应力和位移的频率响应曲线。模态分析结果表明:弯曲振动、扭转振动及摆动影响周向和轴向弹簧使用寿命,加剧了防转销与销槽间的微动磨损,影响圆周密封的随动特性。谐响应分析结合模态分析结果表明,圆周密封环在第3阶、第4阶和第6阶固有频率处易出现共振失效。

柔性版印刷机径向跳动对套印精度的影响

高速印刷状态下,保持良好的套印精度,是衡量印刷机性能的重要标准。针对高速状态下滚筒(或辊子)径向跳动量迅速增大引起的套印精度的问题,从卫星式柔性版印刷机结构及印刷工艺过程入手,分析径向跳动对实际印刷位置的影响,建立径向跳动影响套印精度的分析模型。在此基础上,推导出径向跳动对套印精度的影响因子,直观地反映滚筒(或辊子)尺寸、径向跳动量和套印精度的关系。通过印刷试验和径向跳动测试,验证了径向跳动影响套印精度分析模型。

空心齿轮轴中心孔加工工艺的优化

分析了空心状的新能源变速器齿轮轴在数控车60°锥中心孔过程中的各种影响因素,通过合理地选择定位基准和装夹方式、优化中心孔结构、采取热后磨中心孔等工艺措施,来改善中心孔的加工精度,减少两端中心孔同轴度误差,为齿部精磨工序提供更精准的定位基准。