应变片植入式滚珠丝杠副预紧力测量系统设计

传统的滚珠丝杠副预紧力值是通过计算测量摩擦力矩或采集机床振动信号,属于间接测量,其操作烦琐、无法在线测量,且数值不够准确。本文提出一种在线测量预紧力产生应变方法,通过微处理器控制,实现数据测量及检测数据的本地存储,并将数据无线传输至云端服务器。实验表明:该系统能较好地测量预紧力,并通过无线传输发送至云端,为滚珠丝杆副预紧力的在线测量提供了一种新的方法。

某型燃气轮机管路连接螺母裂纹故障分析

本文阐述了某型燃气轮机运行过程中出现的连接螺母裂纹故障,通过对其进行系统性分析,采用故障树分析方法,对各底事件进行排查,从断口分析、材质分析和设计复查等方面进行分析,最终确定故障原因为热膨胀产生的管路应力超出连接螺母应力极限发生断裂。

煤气管道机器人管径适应调整机构分析

提出了一种基于平行四边形轮腿机构、采用丝杠螺母调节方式的煤气管道检测机器人管径适应调整机构,介绍了该机构的工作原理;围绕机器人牵引能力的改善,对其工作过程中相关力学特性建立了数学模型,并进行了实验测试和验证,结果表明理论分析是正确的.该管径适应调整机构具有结构简单、管径适应范围大的特点.

精密滚珠丝杠螺母副热平衡-温升特性仿真研究

滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺母副相对移动效果的基础上,构建出一种精密滚珠丝杠单元瞬态热平衡-温升特性有限元仿真模型.首先,利用APDL定义了滚珠螺母与丝杠的位移-时间关系,从而在瞬态仿真建模中实现了滚珠螺母-丝杠结构的往复线性相对运动效果;其次,综合考虑了滚珠螺母-丝杠摩擦生热、滚珠-螺母与滚珠-丝杠间接触热阻及中空循环液-丝杠螺母副的流-固耦合换热效应等因素,构建起精密滚珠丝杠螺母副的热平衡-温升特性仿真模型;基于该模型重点研究了精密滚珠丝杠单元在不同循环换热条件下循环冷却液换热功率与丝杠螺母副生热功率的平衡匹配特性,及其对滚珠丝杠螺母副温升特性的影响.最终,通过对比试验验证了该仿真建模方法的准确性.研究结果表明:循环冷却液换热量不仅来源于螺母副生热,也来源于丝杠其他结构;只有当循环液换热功率增大至螺母副生热功率的1.5倍左右时,螺母副生热才可能被冷却液完全吸收,其温度值开始低于环境温度.该结论可以为滚珠丝杠单元的热平衡优化设计提供理论依据.

稻草板与尼龙预埋螺母接合的抗拔性能

稻草板是一种新型环保家具材料,它与预埋螺母的接合参数和一般家具用材的不同。笔者研究了稻草板密度、尼龙预埋螺母安装的孔径比以及板材类型等因素对预埋螺母抗拔强度的影响,分析比较了不同密度稻草板之间以及稻草板与中密度纤维板和刨花板之间抗拔性能上的差异。研究发现:中密度稻草板的极限抗拔力均不低于中密度纤维板和刨花板;孔径比对尼龙预埋螺母的极限抗拔力有显著影响;基材密度越高对预埋螺母的抗拔性能越有利。

高效重载螺旋传动技术的研究开发综述

综述了目前高效、重载螺旋副研究开发的三个发展方向:减摩耐磨合金螺母、聚合物自润滑整体螺母、钢背衬复合材料螺母这三种。铜基、锌基等减摩耐磨合金螺母可以有效提高螺旋传动的工作性能,但采用切削加工难以形成有效的润滑油道;尼龙和酚醛树脂等非金属聚合物自润滑整体螺母具有良好的减摩性能,但承载能力低。钢背衬碳纤维织物/树脂复合材料螺母兼具高的承载能力和良好的减摩耐磨性能,具有良好的发展和应用前景。

新型200 kN双电机螺旋副直驱式回转头压力机运动学和动力学研究

提出新型200 kN双电机螺旋副直驱式回转头压力机的设计方案,基于两个独立的开关磁通交流伺服电机来直接驱动两个螺母独立运动。分析了该新型压力机工作时的运动学和动力学特性,并论述了其换模工况与冲压工况的工作内涵与设计要点。最后,建立了该新型压力机主传动系统在完成刻印与冲压两种工艺需求时的动力学和运动学分析模型,以及针对公称压力200 kN的回转头压力机两个开关磁通电机的额定转速与额定转矩的设计计算,并运用MATLAB软件进行仿真模拟,对设计结果进行了工程验证。

滚珠丝杠进给系统轴向一阶固有频率量变规律

为了定量分析高速机床进给系统部件参数对一阶固有频率的影响,将滚珠丝杠看作弹性杆件,运用拉格朗日方程建立了进给系统轴向运动的动力学模型;利用MATLAB软件对其固有频率进行了求解,给出了进给系统参数变化与轴向一阶固有频率的关系曲线.结合实例分析了工作台质量、各部件刚度变化对轴向一阶固有频率的影响,发现工作台质量和丝杠螺母刚度是轴向一阶固有频率的主要影响因素.计算结果表明,工作台质量减小10%,轴向一阶固有频率提高4.94%;丝杠螺母刚度提高10%,轴向一阶固有频率提高2.5%.

螺母安装方式对滚珠丝杠载荷特性的影响规律研究

针对一端固定、一端支承的滚珠丝杠上工作螺母的两种不同安装方式,分析、比较了丝杠受力状态的差异;通过建立计及接触角变化的滚珠丝杠载荷分布模型,定量研究了不同螺母安装方式对钢球法向载荷分布和实际接触角的影响规律。数值分析结果表明在螺母和工作台的连接法兰远离固定端的安装方式下,钢球载荷分布和接触角分布均更为均衡。另外螺母安装方式对滚珠丝杠轴向刚度的影响并不显著。这一结论为滚珠丝杠的安装和维护提供了理论依据,对保证滚珠丝杠使用性能和提高其工作寿命具有工程指导意义。

数控机床滚珠丝杠可靠性优化设计

滚珠丝杠是数控机床重要的传动部件,它的精度与可靠性直接影响加工零件的质量。笔者以滚珠丝杠副的接触疲劳寿命可靠性和刚度可靠性为约束条件,将滚珠丝杠副的体积最小为目标函数建立数学模型,利用Matlab程序实现滚珠丝杠的优化设计。实例证明,该方法在保证滚珠丝杠疲劳寿命和刚度的前提下可有效减小成本,并能适应产品要求。

大口径反射光学系统调焦机构设计

当空间光学遥感器所处的环境条件发生变化时,遥感器的焦平面会产生不同程度的偏移,为保证遥感器的成像质量,需要对偏移的焦平面进行校正,因此设计了一套柔性丝杆丝母与弹性导向机构相结合的机构来实现调焦的目的。该结构加工简单,不易发生卡滞现象,可实现对变化的焦面进行校正。从保证空间遥感器光学系统的成像质量出发,介绍了大口径反射光学系统调焦机构方案的选取及确定调焦机构的组成,并对该调焦机构在调焦范围内的调焦精度给出了初步分析。通过分析调焦精度可达±0.002 5 mm,可以满足设计指标的要求。

微小管道机器人适应不同管径的3种调节机构的力学分析

针对内径为15 mm^20 mm的微小管道,设计了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了凸轮推杆和丝杠螺母副调节机构的力学特性,并给出了计算结果,比较分析了各自的优缺点。根据实际需要,最终选用了丝杠螺母副调节机构,设计了能适应管径为15 mm^20 mm管道的机器人。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了机器人虚拟样机牵引力测试模型,仿真表明:该调节机构具有15 N左右的牵引力输出,且该调节机构的适应管径能力很好地满足设计需要。

丝杠螺母驱动平行四杆升降机构的设计与分析

在阐述了牙科用椅传动机构传动特点的基础上,对升降机构进行了相关的分析研究与综合,计算得出了升降机构推程力的数值,确定了传动机构各部件的尺寸参数,校核了丝杠螺母机构的自锁性能.依据确定的传动参数对丝杠的强度性能、螺纹的强度性能、丝杠螺母机构的稳定性进行了验算,从而设计出了满足机构要求的丝杠螺母机构,此外对其传动效率进行了计算,为升降机构的设计提供了理论依据,并对驱动系统的选型具有一定的参考价值.

重载丝杠螺母副的摩擦学系统模型的建立

在基本摩擦学理论和实验的基础上 ,分析了某种选定的摩擦副在某种选定的摩擦学工况条件下的摩擦学系统特性 ,建立了轧机压下装置中重载丝螺母副的摩擦学特性与载荷之间关系的数学模型 ,推导出相对准确的摩擦系数—载荷 ,磨损率—载荷计算公式 ,与实验结果比较有较好的吻合性。该数学模型可为摩擦学系统特性转化的研究提供研究参照体 ,亦可为工程设计人员在摩擦学设计时提供有效的计算工具。

一种新型滚动丝杆螺母副的研究与应用

采用专利号为ZL 2005 1 0026176.5[1]的专利技术,成功地研制出了适合于高精度传动的滚动丝杆螺母。该螺母采用了一种全新的滚动结构,不仅具有普通滚珠丝杆的特点,而且丝杆螺母副采用了普通T型丝杆和一种变形滚珠轴承相配合并进行了优化设计,滚动精密螺母螺杆副的啮合间隙趋近于零,在往复直线运动换向时消除了空行程,全部为滚动接触使磨擦阻力更小,有效消除了往复间隙,提高了运动定位精度和效率。与现有技术相比,该螺母加工简便,具有易于调整和维护的特点,成本低,降低了能耗,便于推广和应用,具有很好的应用前景。

一种基于单片机控制的自动伸缩桌设计原理

传统的伸缩桌多为手动调节,使用时比较容易坏,而且调节时比较耗时。除此之外,一般的伸缩餐桌里边还有用到齿轮的设计,在使用这种桌子的时候容易将脏东西卡在齿轮上,这样一来就会影响到桌子的伸缩。因此,为了克服以上传统手动伸缩桌的不足,笔者提出一种基于单片机控制的自动伸缩桌,结合合理的机械设计能够自动改变桌子的形状,实现桌子的智能控制,方便消费者的使用,具有实用性好、舒适性高、机构合理等特点。

螺母副摩擦热对高速空心滚珠丝杠热特性影响分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决此问题提供了一种方法。将通过计算得到的螺母副摩擦热加载到空心滚珠丝杠滚道内,分析空心滚珠滚珠丝杠温度受轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小的影响及内孔大小对空心滚珠丝杠变形的影响。通过分析,结果表明:轴向载荷和转速对空心滚珠丝杠温度影响较小;专业冷却油更适合用于空心滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。

基于神经网络的松动部件监测系统小波质量估计方法研究

采用基于神经网络的小波质量估计方法对松动部件检测系统中小质量的螺钉 ( 5 g)、螺母 ( 1 2 g)和钢球 ( 4.5 g)进行了实验研究。结果表明 :该方法能较好地区分不同质量的螺钉。

基于曲柄滑道机构驱动靠背俯仰机构的设计研究

针对口腔治疗设备牙椅俯仰机构的设计要求,设计了以曲柄滑道机构为基础的新型牙椅俯仰机构,使牙椅俯仰机构的运行更加平稳可靠;机构的动力装置采用了以丝杠螺母机构为基础的直线驱动系统,有效简化了动力源装置及曲柄滑轨机构,使传动机构整体更加紧凑,且传动性能可根据需要进行相应调整;运动补偿机构的设计保证了椅面与靠背的同步运动,减轻了椅位转换过程中带给病患的不舒适感.对曲柄滑轨机构的有效改进,提升了机构运行的合理性,进一步提升了产品品质.

轧机压下系统螺纹副面力场的有限元分析

为了改善型钢轧机压下系统中螺纹副的应力分布,提出在螺母上下表面车制环形槽的方法,并结合大型有限元软件Marc强大的非线性功能,建立了螺纹副改造前后的有限元模型。计算结果表明:螺母改造后螺纹副内的应力场分布更趋向于均匀,且降低了应力峰值,提高了压下系统的承载能力。研究成果对提高螺纹副的承载能力和材料的利用率有一定的指导意义。