双圆弧斜齿齿轮泵转子加工刀轨规划及仿真

针对双圆弧斜齿齿轮泵转子加工方法中存在的加工效率和精度比较低等问题,提出了利用球头铣刀在数控铣床上加工双圆弧斜齿齿轮泵转子的方法。研究目标是:根据双圆弧斜齿齿轮泵转子方程,结合空间啮合原理,建立了双圆弧斜齿轮的加工坐标系,根据各坐标系之间的转换矩阵,建立了双圆弧斜齿齿轮泵转子的齿面方程,模拟使用球头铣刀进行加工过程,计算出加工刀具中心在平面和空间轨迹,同时给出判定球头铣刀不发生干涉的最大半径的方法。利用VERICUT软件建立虚拟制造环境并进行铣齿仿真加工,验证了双圆弧斜齿齿轮泵转子齿面数控加工方法的正确性及其可行性。

钨极高压微电弧温度模型的建立与验证

为提高一体式微球形钨探针的制备成功率,对制备过程中高压微电弧进行了研究。建立了钨极高压微电弧的多物理场耦合仿真模型以计算电极间距在0.5~2.0 mm、电压在1~12 kV时的电弧温度分布;然后对仿真结果进行最小二乘拟合,进而得到了电弧温度与放电参数之间的数学模型;最后,基于Boltzmann作图法搭建了光谱测温系统,并对数学模型进行了验证。研究结果表明:电弧呈椭球形分布,近阳极区存在高温屏障,阳极温度远低于阴极温度;电弧温度与电压、电极间距之间均为类抛物线性关系;模型计算结果与实验结果的平均相对误差为3.3%。该模型可用于计算电弧温度,从而实现钨探针的可控制备。

滚珠丝杠滚道法向截面测量系统

为了实现滚珠丝杠滚道法向截面的快速、精确和无损检测,建立基于光学测微计的滚珠丝杠滚道法向截面测量系统。基于滚珠丝杠滚道法向截面测量原理设计了检测装置,对原有滚道法向截面数据处理算法进行优化,提出了角度划分圆弧方法、圆弧数据均匀化方法。对检测装置中传感器安装误差、水平移动平台直线度误差、传感器误差进行分析,并进行误差补偿。最后,通过实验验证检测装置和优化后的算法组成的整个检测系统的精度。实验结果表明:算法优化后检测系统测得的滚道法向截面参数,随着划分圆弧的角度增加最终收敛。算法优化后检测系统测得的圆弧半径和接触角与厂家提供的误差最大值分别为3.6μm和19′31″,相对算法优化前提升率分别为64.36%和53.46%;测得的圆弧半径和接触角标准偏差最大值分别为1.56μm和2′41″,相对算法优化前提升率分别为22.77%和56.67;测得的圆弧半径和接触角的A类不确定度最大值分别为0.63μm和1′6″,相对于算法优化前分别降低56%和70%。滚道法向截面检测系统的精度、重复性和不确定度均满足测量要求。

角接触球轴承沟形完整性磨削方法分析

针对角接触球轴承沟道磨削时可能存在沟形不完整的问题,通过分析初次磨削后沟位置、砂轮位移以及砂轮形状之间的关系,提出以下改进措施:沟位置偏大时采用锁口重合法或最低锁口法,沟位置偏小时增加砂轮进给量。实例分析的结果表明:沟位置对沟底直径减小量影响较大,应严格控制;沟道半径对沟底直径减小量影响较小,初次磨削时可采用较小的沟道半径,后续磨削时可适当增大沟道半径。

薄壁管数控弯曲成形中芯轴参数的确定

在薄壁管数控弯曲成形中,诸多错综复杂且相互耦合的物理因素严重影响弯管成形质量,其中芯轴是一个极为重要的因素,选取芯轴伸出量和球头节个数是实际生产中关键,且是难题所在。基于薄壁管绕弯成形原理,提出芯轴球头节个数和芯轴伸出量的计算公式。建立精确有限元模型对薄壁管数控弯曲成形进行力学仿真,得出芯轴参数对壁厚变化率和椭圆畸变率的影响规律,验证了芯轴伸出量计算公式。

大导程滚珠螺母磨削砂轮廓形精确设计和干涉消除

针对在加工大导程滚珠螺母时,可能会出现砂轮磨杆与螺母端面发生干涉的问题,从滚珠螺母磨削加工的基本方法出发,依据砂轮回转面与被加工螺母内滚道面包络的接触线是一条空间曲线的原理,建立任意安装角度下砂轮回转曲面的计算模型,并将此计算模型用于解决大导程滚珠螺母加工干涉问题。提出在保证加工时不发生干涉的前提下,选取砂轮最佳安装角和中心间距参数的方法以及在此参数下砂轮廓形的拟合优化方法。该方法计算简单、可以随时根据安装角和中心间距参数值对砂轮廓形进行修整,以保证磨削精度。以某型号大导程滚珠螺母为例,完成在保证不发生干涉的情况下相关工艺参数的选择以及砂轮廓形的优化设计,对结果进行误差分析,验证了方法的有效性。

乒乓球正手快攻和弧圈球技术中球拍的运动学特征

对10名乒乓球运动员正手快攻、弧圈球技术(每种技术分中等力量和最大力量两种发力方式)进行测试与分析后发现,重打和重拉的引拍结束时刻的球拍速度分别大于轻打和轻拉。在击球时刻,轻打的速度小于重打,轻拉的速度小于重拉,重打的速度小于重拉;正手弧圈球技术的总时间长于正手快攻技术;拉的幅度大于打的幅度。

合成陨硫铁表面的炭丝和炭球

采用电弧放电蒸发和沉淀技术，使用石墨和黄铁矿为原料，在合成的陨硫铁球粒表面发现有空心球体和丝状物质。经ＳＥＭ、ＴＥＭ和ＥＤＸ的研究，证实它们是纳米级的炭球和炭丝。讨论了用电弧放电法合成陨硫铁过程中，天然矿物黄铁矿对炭丝。

纳米复合银基电触头材料的研究

利用高能球磨技术及热压烧结工艺制备出第二相弥散均匀分布于 Ag 基体中的纳米复合 AgNi 和 AgSnO2 触头,对复合粉末和合金触头进行了 X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析。结果发现:经长时间高能球磨后,复合粉末的晶粒明显细化,第二相粒子尺寸已达到 40 nm 左右,并在球磨过程中通过嵌入、焊合弥散分布于Ag 基体中,消除了传统方法第二相聚集及在晶界处的连续析出等缺陷。在退火、热压过程中第二相并未明显长大,仍保持在 50 nm 左右。对触头进行 SEM 观察时发现,2 种触头的晶界处都保持着有利于电性能的 Ag 膜。与常规商用触头相比,纳米复合触头有分散电弧作用,表面没有明显的熔池和液体喷溅,呈现出较好的耐电弧侵蚀特性。

含碳球团还原法处理含锌电炉粉尘的试验分析

为综合利用含锌电炉粉尘，提出运用含碳球团的还原处理方法，并进行了扩大性试验，得到了还原焙烧法的合理工艺条件。试验表明：配碳的碳氧比C／O=1．2、还原温度1150℃、料层厚度30mm、加热时间65min可取得较好的效果；还原后的球团为半金属化球团，其w（TFe）为50％左右，金属化率60％～70％，球团的残Zn含量在2％以下，是较好的高炉原料；Zn的还原挥发率达到90％左右，收集粉中ZnO含量在90％左右；PbO含量在2％以下，已达到等级氧化锌的标准，实现了含锌电炉粉尘的无害化和资源化利用。

超薄型弧面凸轮钢球减速机的设计与研究

提出了一种全新的超薄型弧面凸轮钢球减速机的设计,介绍了其结构形式及主要技术特点,推导了其啮合方程和凸轮廓面方程,总结了这种全新的超薄型凸轮钢球减速机优越的性能特点及推广应用前景。

滚珠型弧面凸轮滚道设计及性能分析

由于凸轮滚道截形对机构的传动效率和承载能力有较大影响,因此针对滚珠型弧面凸轮滚道单圆弧和双圆弧两种截形,深入分析了两种截形的预紧方法及其对凸轮压力角和分度盘运动规律的影响.采用ADAMS软件对两种截形机构进行运动仿真,结果表明,双圆弧截形传动效率较高,分度盘输出运动也比较平稳.证实了滚珠型弧面凸轮滚道双圆弧截形的优越性,为滚珠凸轮滚道截形设计提供了理论依据.

柔力球运动中“弧形引化”过程的动力学分析

柔力球运动是以持拍带球为主的画弧运动,“弧形引化”是柔力球运动的核心概念。运用MATLAB软件的图像处理与色度原理,定量描述了柔力球球体在此运动过程中受到的摩擦力和支持力的大小及方向随时间的变化,准确地读取了柔力球体在整个弧形引化过程中不同位置随时间的变化特征,对该项目弧形引化过程动力学的定量分析进行了科学探索,并为该项目技术的发展提供了方向。

B掺杂Si_(80)Ge_(20)合金的快速制备及热电性能

采用电弧熔炼、快速球磨结合放电等离子烧结快速制备了单相Si80Ge20Bx(x=0.5、1、1.5、2)热电材料,对烧结后试样进行了物相结构分析和热电性能表征。结果表明,B的引入导致样品载流子浓度增加,电导率随着B掺量增加而大幅增加,而Seebeck系数反之下降。B的固溶增加试样中点缺陷浓度而导致声子散射增加,热导率下降明显。当x=1时,样品在1000K获得最大ZT值0.78。

掺杂对Cu/SnO_2电触头材料的性能影响

通过高能球磨工艺制备了掺杂Cu/Sn O2电触头材料,采用XRD评估了Cu/Sn O2的混粉效果,利用SEM对电触头材料的微观形貌以及电弧烧蚀形貌进行了观察,测试了电触头材料的电导率和硬度,系统研究了混粉时间、烧结温度以及不同掺杂对Cu/Sn O2电触头材料的性能影响。结果表明:Cu/Sn O2混粉时间4h,850℃烧结的Cu/Sn O2电触头材料物理性能最佳,其电导率达到49.0%IACS,硬度达到122.0HV;添加La2O3的Cu/Sn O2电触头材料的电弧烧蚀轻微,具有良好的耐电弧烧蚀特性。

Y-Fe-Cr合金的微波吸收性能

采用电弧熔炼法与高能球磨相结合的方法制备Y-Fe-Cr合金微粉,将制得的合金微粉放在真空石英管中在850℃下退火2h,采用XRD和SEM对合金粉的相结构及颗粒形貌进行分析,最后利用矢量网络分析仪对合金粉末的吸波性能进行分析;并以Y11Fe86Cr3为例研究热处理对Y-Fe-Cr合金微粉吸波性能的影响。结果表明:在吸波涂层厚度(d)为1.5mm的条件下,YxFe97-xCr3(x=7,9,11,13,摩尔分数,%)合金微粉都具有较好的宽频特性,在低频端,Y9Fe88Cr3的吸波性能优于其他合金的吸波性能,在7～18GHz频率范围内,Y7Fe90Cr3、Y11Fe86Cr3和Y13Fe84Cr3的反射率均小于-6dB;在d为1.8mm的条件下,在吸收峰附近,热处理后合金的反射率较热处理前的反射率得到明显改善,热处理前合金的吸收峰值为-10.5dB左右,而热处理后合金的吸收峰值达到-13.8dB左右,而且小于-10dB的带宽达到5GHz;在偏离吸收峰处,热处理不但达不到改善合金吸波性能的目的,甚至使合金的吸波性能变差。

钢球滚子弧面凸轮分度机构的设计与压力角计算

运用回转张量法推导出凸轮廓面方程和啮合方程 ,根据定义推导出钢球滚子弧面凸轮分度机构的压力角的解析表达式 ,并对其进行分析计算。

弧面凸轮钢球式机械手的设计研究

提出一种新型的凸轮钢球式机械手 ,介绍了其结构形式及工作原理 ,推导了其啮合方程和凸轮廓面方程 ,研制了样机。这种新型机械手简化了现有的弧面凸轮机械手的结构 。

关于球头回转铣刀的凹圆弧形等螺距刃口

给出了球头铣刀上新的刃口设计方法,并给出凹圆弧回转面和球面上连续的新设计方法对应的刃口曲线设计模型,得到的新型刃口设计法对球头铣刀设计制造来说更优.

钢球滚子弧面凸轮分度机构的设计与受力分析

运用回转张量法和空间啮合原理,推导出一种新型的以钢球作为滚子的弧面凸轮分度机构的凸轮廓面方程和啮合方程,对分度机构接触点的受力情况进行了静力分析,推导出输入扭矩和输出扭矩的关系式。