变双曲圆弧齿线圆柱齿轮修形设计及承载接触分析

为提高变双曲圆弧齿线(variable hyperbolic circular arc toothtrace,VHCATT)圆柱齿轮承载能力和改善其动态特性,提出齿面修形设计方法,即齿线方向的刀盘倾斜法和齿廓方向的抛物线修形刀刃法。首先,根据齿轮啮合原理和变双曲圆弧齿线圆柱齿轮修形齿面成形原理,推导修形齿面方程,利用软件MATLAB和UG实现齿面重构;其次,通过齿轮几何接触分析,计算齿面间隙,同时利用有限元法计算接触点柔度矩阵,进而建立承载接触非线性数学规划模型,获取轮齿承载啮合特性;最后,分析刀盘倾角、抛物线系数与抛物线顶点位置对修形齿面载荷分布与承载传动误差的影响。研究结果表明:取值合理的刀盘倾角和抛物线顶点位置可有效降低齿面载荷与改善系统承载传动误差特性;取值合理的抛物线系数可改善单齿和双齿啮合交替时的载荷突变情况。研究结果为变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的动态设计和工业应用提供了理论基础。

圆迹变换及图像纹理分析

针对迹变换提取的特征对于含圆弧形纹理图像描述欠佳的问题,提出了圆迹变换及其纹理特征提取方法.圆迹变换使用圆迹线来跟踪图像,并将圆迹线上的泛函结果映射到由半径、长度和角度三个参数生成的空间上,对该结果继续做泛函积分,能得到图像四重圆迹空间特征.在圆迹线上使用不同的泛函能得到不同的圆迹变换结果,不同的泛函组合能获得不同的圆迹变换特征,能表示图像不同的纹理性质和更深层次的图像信息,产生多维的圆迹变换纹理特征信息.在Coil-20对象图库及Brodatz纹理库上对含圆弧形图像的分类实验表明,在训练样本较少的情况下,利用圆迹变换提取的纹理特征,其识别能力比迹变换都有明显提升,对于包含圆形、弧线形纹理的图像具备了更好的分辨能力.

一种新的非圆曲面零件切点跟踪磨削加工模型

针对非圆曲面零件加工坐标计算比较复杂的问题,提出根据磨削点处曲率圆切线与极点连线间的夹角描述加工轨迹的方法,建立了一种新的非圆曲面回转类零件切点跟踪X-C联动加工模型;提出带加工余量的XC联动加工坐标计算公式,并从加工余量、砂轮半径变化和模型误差三个角度对非圆曲面切点跟踪加工模型误差进行分析。分别以椭圆活塞、方形车刀和凸轮磨削为例,采用砂轮反转法进行了加工轨迹仿真及模型误差分析验证,并在数控凸轮轴磨床上进行了凸轮磨削试验及加工误差分析。通过三种零件的仿真加工与凸轮磨削实验验证了模型的准确性及通用性,为非圆曲面类零件加工提供了依据。

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮非线性振动特性分析

为得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮(CHATT)工作时的振动规律,以便设计出运行平稳可靠、传动高效的齿轮,对其非线性振动特性展开研究。通过齿轮副承载接触分析,计算啮合线上轮齿的时变啮合刚度和轴向误差激励,并依据啮合冲击计算模型得到啮入冲击激励。基于集中参数理论建立CHATT的12自由度的弯扭轴多因素耦合振动模型,再依据牛顿第二定律建立包含上述3种内部激励的振动微分方程组。采用变步长4阶Runge-Kutta法对量纲化后的方程组求解,对比主动轮和从动轮各自垂直、扭转和轴向上的振动特性数值解,结果表明:主动轮和从动轮的振动规律始终保持一致,竖直和扭转方向上作拟周期运动,轴向振动处于稳态响应的近混沌状态。进一步研究齿线半径、负载转矩和输入转速等3个参数变化对系统振动特性的影响规律,分析结果表明:轴向振动从多周期运动向近混沌运动演变,其振动的规律性更容易受到上述3个参数变化的影响。变双曲圆弧齿线圆柱齿轮振动模型的建立、求解和参数影响分析为后续的动态设计、不同参数下的振动响应趋势预测以及降噪提供了一定的理论依据。

圆轨迹环视SAR成像处理

圆轨迹环视合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)是一种能够实现广域观测的新模式合成孔径雷达,由于它特殊的运动轨迹,直线SAR的成像算法不能直接应用于圆轨迹环视SAR数据处理。然而,对于圆轨迹环视SAR系统而言,其响应函数具有"沿角度维平移不变"的特性。因此可以利用这一特性,借鉴条带SAR成像算法的思想,在频域研究圆轨迹环视SAR数据的成像方法。推导了圆轨迹环视SAR回波信号的精确二维频谱表达式,并在距离多普勒域给出了一种圆轨迹环视SAR成像方法。仿真实验验证了算法的有效性。

高分辨圆迹环扫合成孔径雷达成像方法

圆迹环扫合成孔径雷达(circular trace scanning synthetic aperture radar,CTSSAR)是一种新型合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像模式,受其圆弧飞行轨迹的影响,直线运动轨迹模型下的成像算法不再适用。针对这一问题,提出了一种新的CTSSAR成像方法。该方法首先在误差允许的范围内对其圆弧运动轨迹下的斜距方程作四阶近似,再求解方程得到驻相点的精确解析解,获得信号的二维频谱,并以此推导了相应的成像算法,补偿了不同距离处的目标的相位,实现高分辨率成像。在整个的推导过程中只做了一次合理的高阶近似,因此获得的二维频谱具有较高的精度。同时对于实际中可能遇到的运动误差问题,给出了一种解决思路。最后,点目标的仿真对比结果验证了成像算法的有效性与运动补偿方案的可行性。

塑料水龙头壳体模具设计

分析塑料水龙头的成型特点,采用了圆弧抽芯。在设计中,通过分析塑件的结构,采用了一模一腔的模具布局形式。在模具设计过程中,对分型面的设计,浇注系统、冷却系统、脱模机构进行了介绍。经生产验证,模具结构合理,具有一定的推广价值。

数控机床圆运动误差检测与分析

对数控机床的圆运动进行检测,分析了数控机床的各单项误差所引起的典型圆运动误差轨迹,并与实验进行对比。单项误差包括滚珠丝杠与螺母之间的间隙、滚珠丝杠的螺距误差以及控制系统的伺服响应滞后等。

圆弧齿线圆柱齿轮的改进加工方法

在分析圆弧齿线圆柱齿轮成型原理及现有加工方法的基础上,结合普通旋转刀盘铣削加工原理,提出了一种改进的双刃铣削加工方法,得出了该方法工艺更先进,生产效率更高的结论。

周向均布多型芯圆弧抽芯注塑模设计

风轮塑件上有12个周向均布的圆弧形叶片,注塑生产时需要多型芯圆弧抽芯,常规的注塑模结构不能满足生产要求,为此设计了一种特殊的风轮注塑模具。论述了模具结构特点和工作原理。该模具由一个带曲线导槽的套、一个旋转环1、2个拉杆及12个圆弧型芯组成了圆弧抽芯机构,而未采用一般的齿轮-齿条机构或连杆机构,简化了模具结构,解决了注塑风轮塑件抽芯难的问题。

双向圆弧齿轮的理论研究

本文运用共轭曲面原理对双向圆弧齿轮与其基本齿条之间的共轭运动进行了理论探讨，推导出了啮合函数、瞬时接触线、齿面法矢和相对运动速度等计算公式，建立了齿面的通用方程式，同时在ＡＤ０１１０计算机上绘制出了齿面的形状。

岩体节理平均迹长和迹线中点面密度估计

在现场节理调查中,采用圆形窗口直接进行节理调查并不实用。将所有的迹线类型设计成统一的数据结构,读取现场测量的数据;然后在生成的节理迹线图上布置圆形取样窗口。根据测量数据的具体情况调整圆形取样窗口的位置、数量和半径,同时判断并记录每个圆形取样窗口对应的各种迹线类型的数量。利用圆形窗口法原理,在估计节理迹线平均长度的同时计算出节理迹线中点面密度。对于实际测量数据,节理迹线中点并非均匀分布,选择恰当的圆形窗口位置和半径,才能得出合理的结果。采用同心圆法和相切圆法对岌岌采石场岩体节理的平均迹长和迹线中点面密度进行估计,分析表明采用相切圆法能够得出稳定且具有一致性的结果。利用该法计算出中国高放废物处置库甘肃北山预选区域岌岌采石场断裂两侧露头的平均迹长和迹线中点面密度,分析断裂对两侧岩体节理影响的范围。

岩体节理平均迹长估计

分析总结岩体节理平均迹长的估计方法后,扩展了测线法节理平均迹长估计的理论基础。扩展后的测线法在相同的现场节理调查数据下,可更加准确地估计岩体节理的平均迹长。同时指出,采用圆形窗口法平均迹长估计时,假设迹线中点在窗口中均匀分布与实际情况偏差很大,为避免迹线中点不均布的情况必须保证窗口的尺度足够大。随着圆形取样窗口的增大,迹线中点密度在窗口中的变化减小,估计所获得的节理平均迹长的准确度较高。通过现场节理调查获得丰富的节理数据,采用扩展的测线法和圆形窗口法分别估计岩体节理的平均迹长。当圆形窗口的直径与测线法删节长度相等时,扩展测线法和圆形窗口法估计所得的岩体节理平均迹长比较接近,由此可确定研究区域的岩体节理平均迹长。

齿向圆弧面铣削加工工艺

变刚度蛇形弹簧联轴器齿向弧形面,齿槽间隙小,加工时较为困难。对加工零件功能及工艺进行了分析,确定了零件加工工艺方案,拟定了装夹方案,给出了夹具设计结构图、刀具选用计算。提出了加工过程中应注意的问题,给出了加工过程中的数据计算方法,采用较为经济的加工工艺完成了齿向弧形面的加工。

圆弧齿线双圆弧齿轮的切齿试验研究

现代工业的发展对齿轮传动的要求日益提高,促使人们不断开发新齿形。圆弧齿线双圆弧齿轮是采用双圆弧齿轮的齿廓和圆弧齿线圆柱齿轮的齿线而形成的新型齿轮,独特的凸凹啮合齿线和凸凹啮合齿廓,使其齿面接触强度和轮齿弯曲强度都得到了很大提高,应用前景十分广阔。文中论述了该齿轮的传动特点和展成原理,分析了在滚齿机上的加工方案,并经切齿试验论证。

连续共轭啮合的双圆弧谐波齿轮齿廓设计及运动仿真验证

基于分段函数表达的参数化公切线双圆弧齿廓,利用柔轮装配变形的包络精确算法研究双圆弧齿廓原始齿廓参数对包络存在区间大小的影响及其共轭齿廓的可用性,提出使二次共轭现象成为可用齿廓的设计方法.首先按照柔轮中性层周向位移引起的转角及其轮齿对称线相对于径矢转角的精确计算方法,确定变形后柔轮轮齿的位置和方位,获得一系列柔轮齿廓相对于刚轮齿槽的啮合运动轨迹;然后从计算机图形学角度获得用柔轮齿廓外包络表达的刚轮齿廓,验证二次共轭现象及其可用共轭齿廓的存在性.实例结果表明,双圆弧齿廓谐波齿轮可以通过合理的参数设计实现在整个啮合区间上的连续共轭传动,使更多齿对同时参与共轭啮合,从而提高谐波齿轮的承载能力和传动精度.

一种新的机载圆轨条带SAR成像方法

摘要：圆轨条带合成孔径雷达（SAR）是近年来提出的一种新的SAR成像模式，与传统的直线轨迹条带SAR和凝视SAR存在相似之处，但也有其自身的很大区别。文中对圆轨条带SAR几何关系和成像原理进行了分析和推导，并结合机载平台的运动特性，提出了结合运动补偿的圆轨条带SAR成像算法，对运动误差的影响和成像性能进行了分析。最后，通过计算机仿真实验和实测数据处理验证了本文所提方法的可行性和有效性。

基于行驶轨迹的道路平面线形研究之曲线篇

道路是车辆通行的载体,道路平面线形拟合车辆行驶轨迹的程度高低,体现了车辆通行条件的优劣。基于车辆的行驶轨迹,考虑人、车、路、环境等因素,探讨了车辆在直线、圆曲线、缓和曲线上行驶时的理论公式,在满足车辆安全、舒适的行驶条件下,测算了最大长直线、圆曲线最小半径及最大半径、最短缓和曲线等数据,为路线规范的修订提供参考;结合标准、规范,理论联系实践,探讨了直线、圆曲线、缓和曲线,有利于设计人员对道路线形设计的理解,有利于设计人员确定特定车辆的通行条件。

广域观测圆轨迹环扫SAR成像模式研究

圆轨迹环扫SAR是一种能够实现广域观测的新模式合成孔径雷达,具有高时空分辨率、短重访周期、广域成像的特点,特别是对于低速运动平台,能在短时间内实现对大面积区域的快速观测,观测效率高。该文建立了圆轨迹环扫SAR的运动模型,进而得到SAR回波信号距离模型,在此基础上分析了圆轨迹环扫SAR的信号多普勒特性以及方位分辨率特性,最后探讨了圆轨迹环扫SAR的成像处理方法。计算机仿真结果验证了该文分析结论和成像方法的正确性,圆轨迹环扫SAR是一种可行的广域观测成像模式。

双包层光纤中模式能量分布状态对泵浦光吸收效率的影响

从模式理论出发,采用二阶伽辽金有限元法,数值计算了圆型和D型内包层两种双包层光纤中前200个模式的纵向光功率分布状态;研究了其各模式能量分布状态对泵浦光吸收效率的影响,结果表明:圆型内包层中各模式的能量分布均具有圆对称特性,但其中只有LP0n模式对泵浦吸收起作用,其它高阶模式对稀土离子抽运都没有实际贡献;D型内包层中的直边边界条件能够有效打破圆对称分布状态,由圆对称变成了轴对称,其绝大多数模式都能起到对稀土离子的抽运作用,具有很高的泵浦吸收效率.