Model of Rotation Accuracy of High-Speed Spindles on Ball Bearings

For the purpose to improve a design quality of high-speed spindle units, we have developed mathematical models and software to simulate a rotation accuracy of spindles running on ball bearings. In order to better understand the mechanics of ball bearings, the dynamic interaction of ball bearings and spindle unit, and the influence of the bearing imperfections on the spindle rotation accuracy, we have carried out computer aided analysis and experimental studies. When doing this, we have found that the spindle rotation accuracy can vary drastically with rotational speed. The influence of bearing preload has a secondary importance. Comparison of the results of these studies has demonstrated adequacy of the models developed to the real spindle units.

针对高转速A/D采集的自适应平滑处理方法

船舶领域常用瞬间转速测量对各类大型机械设备进行运行状态监测及信号控制,为了提高瞬时转速测量的精度,从而提高船舶设备运行控制的准确性以及设备健康状态评估的有效性,基于传统模数转换(A/D)采集的采集转速方法——测频率法和测周期法,通过对A/D转速测量点数进行多周期平滑处理,并加入转速分段测量的自适应机制,提高A/D采集瞬时高转速的精度。在进行模拟仿真与理论结果比较验证后,进一步开展在实际测量中自适应平滑处理方法对转速测量精度影响的研究。仿真及试验结果表明,采用的转速测量方法针对不同的转频均可有效降低转速测量误差,研究成果可为船舶机械设备转速测量提供一定参考。

基于光电编码器的测速方法研究及实验验证

基于光电编码器研究了多种测速算法的差异,并通过实验对结果进行了验证。采取软硬件结合的方法,以NI采集设备和Lab VIEW软件为开发平台,并利用光电编码器和PCB激光转速计等设备,搭建了一套瞬时转速测量系统。利用光电编码器得到实验台主轴旋转时的脉冲信号,分别利用M法、变M法和变M/T法对数据进行处理得到瞬态转速值;将PCB激光转速计测量的转速平均值作为参照值,对不同转速工况下的各种测速方法进行误差分析。研究结果表明:变M/T法在所有的旋转工况中精度都比较高,是瞬时转速计算方法中的首选。

电机转矩转速测量方法的分析

电机的转矩和转速是最重要的两个参数 ,对它们的测量必须准确。根据用户提出的测量航空电机具体要求 ,本文分析了转矩和转速的测量原理 ,指出了采用应变式和光电式传感器构成测量仪更适合测量大转矩、高转速电机。虽然与传统的测量方法一致 ,但经过理论分析 ,得出了这种测量方式机械结构影响测量稳定性的原因 ,即传动轴受减速器齿轮啮合力作用产生的弯曲应变和结构谐振对测量精度影响最大。本文通过精确的计算 ,充分地考虑了机械结构对测量稳定性的影响 ,提出了选择转矩传感器及转速传感器的基本原理与方法。据此 ,在所研制的电机测量仪中 ,大大地提高了测量精度 ,并有效地减小了测量仪的体积和重量 。

虚拟编码器设计与转速测量

为了满足某些运动系统对转速测量高精度的要求,本文提出了虚拟编码器的设计方法。与测速发电机、光电码盘等测速方法进行的实际对比说明了虚拟编码器应用于转速测量的优越性。通过在智能车与钻石研磨机上使用虚拟编码器进行转速测量的实践,验证了虚拟编码器应用于高精度转速测量的有效性。

2K-V型摆线针轮减速器的动态回转传动误差分析

利用Pro/E创建参数化实体模型,导入ADAMS建立2K-V型摆线针轮减速器的虚拟样机。通过多刚体动力学仿真分析,获得转角误差曲线,并对比分析摆线轮修形造成的径向间隙等因素对传动精度的影响情况。为深入研究精密齿轮传动系统的动态传动精度,探索精密齿轮传动系统传动精度主动控制的方法和新传动结构设计提供了有效方法。

基于瞬时转速的旋转激光测量系统测角精度评价

旋转激光测量系统基于光电扫描的计时方式,利用以时间差测位置差的时空转换思想,借助搭载有线型激光器的匀速转台作为旋转测尺进行测量,系统测角精度与转台匀速性相关。为了研究系统的转速稳定性及它与测角精度的相关规律,对系统测角误差、转速评价指标和瞬时转速算法展开研究。建立了角度测量模型,分析了瞬时转速波动对测角误差的影响机理;引入瞬时转速稳定度作为转速评价指标,并针对低精度码盘提出了一种基于脉宽误差补偿的瞬时转速算法,最后进行了实验验证。结果显示,对比传统M/T法和补偿算法,某气浮轴承发射站的瞬时转速波动测量值从±4.5 r/min降至±0.25 r/min,瞬时转速稳定度降至±4″。补偿算法的瞬时转速测量精度优于传统算法,测角精度与瞬时转速稳定度存在一致性规律,可以使用瞬时转速稳定度对系统测角精度进行快速评价。

提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法

在应用中容易受阳光和照明光线等杂散光线的干扰。采用跟踪动态电平的平均值电路、适当的光学及机械结构、单片机解决这一问题 ,使光电型红外传感器在非接触转速测量中的抗扰能力和测量准确度都会有明显提高。在调速系统和机械振动位移系统中将有着广泛的应用。

高速电主轴单元动态性能试验平台的研发

高速电主轴作为高速机床的核心部件,其动态性能影响着机床的加工精度。为充分了解电主轴单元运转过程中的动态性能及其对主轴加工精度的影响,开发了一套电主轴单元动态性能试验平台。利用该试验平台和LMS数据采集系统,对HMC80加工中心电主轴单元的回转精度、振动、温升进行空载在线实时监测,为高速电主轴单元的动态性能研究和制造安装提供可靠的实验数据参考。

基于切点跟踪磨削法凸轮运动模型的研究

凸轮加工采用的是一种非圆磨削策略,根据凸轮切点跟踪磨削原理给出了凸轮磨削数学模型和恒线速度磨削条件下凸轮转速数学模型。重点分析了在恒转速和恒线速度磨削两种情况下凸轮转速规律的变化,通过仿真分析,找出影响凸轮加工精度的原因,并依此寻求恰当的加工方法。

数显式小转矩测量仪测量精度设计

】从数显式小转矩测量仪的结构原理和仪器本身所产生的随机误差出发，分析并计算了仪器各环节产生的误差。提出了满足使用要求，提高测量精度的方法和途径。

基于小波分析校正网络的直流电机调速研究

直流电机在生产实践中有着交流电机无法替代的广泛应用。为提高直流电机的调速精度和转速稳定性,利用小波包分析技术,提取电流、电压和转速的小波系数中所包含的丰富的时频信息,判别故障,修正转速,本文设计了带调速检测和校正网络直流电机调速器;并和常规调速器的性能进行了对比实验。经过实验和生产实践验证,该控制系统具有较好的稳态性能与瞬态性能,较高的精度高和可靠性。

高速电主轴回转精度测试技术探讨

利用电涡流传感器及位移信号采集系统对传感器的数据同步采集,并同时将位移信号转化为模拟的电压信号;模拟的电压信号通过A/D转化为数字信号,经数据LMS信号采集系统传给计算机,计算机通过Test.Lab Signature软件,对数据进行分析处理,对于研究高速电主轴的回转精度进行了测试技术方面的探讨,希望对电主轴的研究有一定的借鉴作用。

基于旋转综合矢量脉振高频电压注入的永磁磁通切换电机无位置传感器技术

传统脉振高频电压注入法的辨识位置中存在着固有的六次谐波;改进的逆二倍频坐标算法虽然可以抑制六次谐波,但是转矩谐波含量丰富,转速波动较大。为了抑制辨识位置中的六次谐波并同时减小转矩脉动,提出一种基于旋转综合矢量脉振高频电压注入的永磁磁通切换电机无位置传感器控制方法,首先,旋转综合矢量对应的估计d轴和估计q轴上的高频电压信号相差90°,使得进入PI调节器的信号中不存在六次谐波,解决了传统脉振高频电压注入方法中存在的六次谐波干扰问题;其次,旋转综合矢量长度固定,且相对于d轴的旋转角频率固定,解决了逆二倍频坐标算法中存在的转矩脉动谐波多、转速波动大的问题。因此,该方法同时提高了系统的位置辨识精度和转速控制精度。在一台磁通切换电机系统平台上进行实验验证,实验结果表明该方法能同时提高转子位置辨识的精度,并减小转速的波动。

电子数字式转速测量系统的测试分析

本文分析在电子数字式转速测量系统中，影响系统误差的诸因素及其函数关系，以预期的准确度为目标制定测速方案，通过对一组测量数据的分析计算，较好地说明其有效性。

基于切片理论高低转速下斜齿轮仿真可靠性的研究

齿轮修形作为微米级的结构设计,其设计结果的可靠性不仅受主观修形量的影响,更受模拟仿真计算网格精度的影响。模拟仿真的可靠性是评判仿真结果可信度的重要指标。以某纯电动汽车二级减速器开发设计中的齿轮修形模拟仿真为例,探究修形齿轮网格模型划分,并以一组修形斜齿轮为基础对模拟仿真中的网格划分方法进行研究,确定齿面网格划分方法。分析了高低转速下齿宽和渐开线方向上网格数量变化对最大齿面接触应力、峰峰值传动误差以及齿面接触斑分布的影响。结果表明,最大齿面接触应力、峰峰值传动误差以及齿面接触斑分布的仿真精度对渐开线方向网格数量变化不敏感;齿面网格数量变化对高转速下的仿真精度影响较小,对低转速下的仿真精度影响较大;当齿宽方向网格数量小于80时,齿面接触斑分布随齿宽网格数量增加先增大后趋于平稳;当齿宽方向网格数量超过110时,最大齿面接触应力、峰峰值传动误差以及齿面接触斑均可获得可靠的仿真结果。

447kW（600马力）液力变扭器转矩测试仪的原理与准确度分析

本文介绍了专为测试４４７ｋＷ（６００马力）液力变扭器的转矩转速而设计的ＭｎＴＰ－ＰＣ型综合测试系统的工作原理，并对其测试准确度进行了分析。其转矩测试准确度优于一般的微机转矩测试仪。

非标准气象条件对计转数定距引信炸点精度的影响

为了得到更为准确的弹丸外弹道转速衰减规律从而指导引信计转数定距设计,应用外弹道学理论和空气动力学知识,建立了非标准气象条件下弹丸质心外弹道数学模型和转速衰减规律数学模型,并应用Matlab软件针对30 mm口径旋转弹丸进行数值计算,得到了非标准气象条件下计转数装定距离不同时的弹丸炸点距离。引信定距精度随气温的增大,先升高后降低,随气压的增大而升高,随风速的增大而降低,随海拔高度的增大而降低,这些气象条件的影响随装定炸点距离的增大而降低。对30 mm口径旋转弹丸而言,当引信装定距离小于1000 m时,气温、气压、风速和海拔高度等非标准气象条件对引信定距精度影响较小。

实验室电机转速测量及监控报警系统的设计

针对传统电机转速检测方法的不足，阐明了利用等精度测量方法对实验室电机转速进行测量和监控报警的具体原理。以FPGA控制芯片为核心，设计了相应的电路系统，并通过MAX＋PLUSH进行了仿真分析。

ORBIS测径仪在天钢高速线材厂的应用

在现代化的钢铁企业中,传统的成品尺寸检测是钢材经过所有工序,待线材到达收集区后才能进行产品检测,这样就影响了时间不能满足现代化企业快节奏的生产需要。测径仪应用于高速线材生产线后,实现了线材截面尺寸的自动检测为线材动态控制提供了帮助,并降低了产品的次品率,提高了劳动生产率。介绍了ORBIS测径仪的工作原理及其特点,在天钢高速线材厂应用的效果。