基于空间矢量映射的新型轮轨接触点算法

针对铁道车辆动态轮轨接触问题提出一种新的轮轨几何接触算法——空间矢量映射法。空间矢量映射法根据空间矢量映射原理和轮轨外形的基本特征,将轮轨接触视为空间曲面接触,以轨道截面为基准,以轨面宽度作为轮轨可能接触的最大范围,采用一定的接触点寻找和判定原则,准确地找到车轮在不同横移量和摇头角下的轮轨接触点。并自编一套轮轨关系软件TPLWRSim,以LMA型车轮踏面为例,分别建立轮对与轨道、轮对与滚轮和轮对与槽型轨的三维模型,仿真不同轮对姿态下的轮轨接触状态,并通过与轮轨接触几何外形和磨耗后的车轮踏面接触几何关系的对比验证算法的准确性和有效性。仿真结果表明此算法可很好解决铁道车辆的轮轨几何接触问题,能快速准确地求出轮对任意姿态下与轨道的接触点,并对不同踏面和轨道外形具有很好的适应性。

新型皮革取样器的研究与实现

针对取样刀具切割皮革时刀刃平面与皮样平面平行且瞬时完成需求很大压力而导致取样器装置笨重、操作复杂等性能缺陷,基于皮革试样制做机理的四维时空探讨分析,提出在切割和刀具空间分别把"线"切割改进为"点"切割同时"瞬时"变"过程"的新技术,先后设计了平面刀刃剪刀式、柱面刀刃旋转式,集成柱面刀刃旋转式以及组合式等几种各具特点的皮革取样器结构,特别是柱面刀刃旋转切割技术不但实现了任意图形试样制取的全覆盖,而且有效解决了刀刃保护和运行稳定等使用性能问题,从理论和实践结合上实现了施加外力大幅度下降后带来的操作方便、节能减排的良好性能,达到了装置小型化和手工操作的预期目标,具有很好的应用价值。

空间直纹特征曲面加工及关键装置研究

分析直纹特征曲面的线接触回转铣削加工的实现,对影响该刀具运动装置加工精度的主要因素——几何误差进行了分析和整合,应用微分分析法建立了所设计刀具装置的误差模型。借助MATLAB工具对其输出精度进行了定姿态仿真,并与现有的机床加工精度进行了比较。结果表明:该加工方式具有更高的精度和效率,其精度分析结果也为刀具装置的设计和误差补偿提供了依据。

基于UG/Grip的斜齿轮盘铣刀齿廓截形计算与参数化建模研究

针对在数控成型铣齿加工中斜齿轮盘铣刀轴截面设计和参数化建模所遇到的问题,提出了基于UG/Open Grip模块解决问题的简洁、高效、集成方法。利用Grip的较强的逻辑分析和计算能力,已知齿轮参数根据空间接触线法计算斜齿轮盘铣刀轴截形;利用Grip的人机交互和三维建模功能,用户输入不同模数、齿数、螺旋角等基本参数来设计盘铣刀三维模型。开发出来的模块对提高斜齿轮盘铣刀的设计效率和精度有重要的指导意义与实用价值。