面向螺旋锥齿轮的主动设计与加工方法研究

针对面铣螺旋锥齿轮的设计和制造,建立了基于自由曲面机床的加工方法的数学模型,在自由曲面机床上采用工件轴固定的方法完成螺旋锥齿轮铣削的主动设计和制造。以啮合性能参数为输入变量,建立了齿轮啮合的数学模型,并根据设计的接触属性对齿轮齿面进行了主动设计。除了传统方法控制的每个小齿轮侧面平均接触点的一阶和二阶参数外,该方法还可以同时保证小齿轮常用驱动侧面上的每个接触路径点,避免了工件轴运动精度差造成的误差和制造难度。最后,通过齿面接触分析(TCA)和滚动试验对该方法进行了有效验证。

水下可重构机器人腿部结构设计与自由度分析

水利工程对水下机器人功能要求多样化,本文以水下可重构机器人为研究对象,研究腿部结构可重构使机器人具有多种移动模式,预期实现一机多用。本文将通过锁死UPS支链中等效球副中的一个转动,重构出3类U*PU支链,分析了各类支链的约束特点,得出Ⅰ类U*PU支链改变自由度的性质,Ⅱ类改变自由度的方向,Ⅲ类是一种不变自由度支链。基于含Ⅲ类U*PU支链的4-U*PU并联机构,设计水下可重构机器人的腿部结构,使其腿部具有2T2R和1R2T两种运动模式。采用旋量理论研究了腿部结构各运动模式变换过程中的自由度性质,分析机器人可重构性,使其满足爬行和蠕动两种运动需求。

基于ABAQUS的螺旋摆动油缸两级螺旋副螺纹参数优化

为研究螺旋副螺纹参数对螺旋摆动油缸性能的影响规律,获得最优螺纹参数,在现有螺旋摆动油缸结构的基础上,建立了内螺旋环、活塞和输出轴构成的两级螺旋副系统三维模型,然后应用有限元软件ABAQUS合理划分网格并根据实际使用工况进行加载,分析了牙型角与螺距参数对螺旋摆动油缸效率、输出扭矩等性能参数的影响规律,并得到了螺旋摆动油缸综合性能较佳的螺纹参数,分析结果对螺旋摆动油缸性能优化具有一定工程指导意义。

虚拟样机技术在摆动液压缸中的应用

虚拟样机技术是一项新兴的产品开发技术,可以有效增强产品品质、缩短产品开发周期、降低产品生产成本。设计好摆动液压缸的虚拟样机,根据摆动液压缸的关键部件"双级渐开线螺旋副",研究了螺旋角β、输入液压力P和输出扭矩T三者之间的关系。通过比对虚拟样机仿真和物理样机实验,得出输入液压力P和输出扭矩T为线性正比关系,提高系统液压力P,相应得到增大的扭矩T;通过比较3个螺旋角系列螺旋齿轮组成的渐开线螺旋副输出扭矩T与导程l之间的关系,在没有齿轮变位的情况下,螺旋齿轮的螺旋角β应尽可能的设计在45°附近,在输入液压力P一定的情况下,优先考虑增大径向尺寸,以增大输出扭矩T。

心肌可激媒质中一对螺旋波的碰撞湮灭的数值实验研究

利用FHN模型,我们研究了二维心肌可激媒质系统中一对螺旋波,在均匀的周期小电流驱动下,碰撞湮灭条件。发现:(1)驱动电流的初位相决定螺旋波漂移初始方向;两个螺旋波靠近时,它们之间引起排斥作用;(2)在较大的强度驱动时,适当的位相条件下,一对反向的螺旋波将被驱除边界或碰撞湮灭;(3)在共振驱动时,一对反向的螺旋波较易碰撞湮灭。

柱形棒铣刀铣削锥形螺杆的切削形面产生机理

为了采用柱形棒铣刀实现几何形状较复杂部件螺杆挤出副的高精度铣削加工,根据刀具与工件的空间几何关系,利用柱形刀具截面与工件的实际切削点建立数学模型.经过理论分析推导出在开槽和精加工时由柱形棒铣刀所铣削的实际螺旋形面,说明了其为近似倒锥形而非圆柱形,进而提出了由反求计算校正铣刀摆角的方法,并通过实际试切实验验证了理论分析的正确性.该方法可用于实际切削加工前的计算,以正确确定刀具摆角,有效提高锥形螺杆曲面的加工精度和效率.

一种含一个螺旋副的垂直交错轴五杆传动机构

本文提出了一种含有一个螺旋副、输入输出轴线垂直交错的五杆传动机构。研究了输出构件按任意给定的运动规律摆动且满足最大压力角条件的螺旋副几何尺寸的设计方法。设计实例表明了该种传动机构设计简单、工作平稳、噪声低。

基于有限元的BJX260弧齿轮副应力分析

采用GB/T 10062—2003推荐的B2与C混合法校核BJX260弧齿轮副的接触强度,并建立了弧齿轮副的有限元模型,研究分析了弧齿轮在额定输出功率下的应力状况。研究并探讨了实际设计应用中有限元法计算校核齿根弯曲应力的新方法。

4-RRUR并联机构及其运动学分析

研究一种4-RRUR并联机构,这种机构速度快,刚度大。利用螺旋理论建立各分支的运动螺旋系,在此基础上计算出该机构的自由度数为4,并对驱动输入做出选择。从支链入手,应用矢量的矩阵表示方法,根据虚设机构的思想,建立4-RRUR并联机构各运动副的螺旋与机构输入、输出之间的关系。进而取各分支中只与主运动副有关的方程,建立广义速度、加速度的输入和输出的映射关系,并分别以广义坐标的1阶、2阶影响系数的形式表示,速度和加速度分析以显式表达出来。

配对进近保护区的优化研究

进近航空器采用配对进近的方式可以提高近距平行跑道进近着陆容量。针对配对进近过程中配对前机错误侵入后机航向道的情况与航空器转弯过程相似,根据前机的转弯角度、转弯半径等参数,构建了基于风螺旋的安全前界优化模型,来解决安全前界求解繁琐的问题。通过引入配对参考点对安全后界模型进行优化,解决了安全后界求解范围过大的问题。最后用不同机型数据对上述模型进行仿真,计算了不同机型配对情况下的安全前界与安全后界。仿真结果表明:优化后的安全前界在计算过程上更加简便;优化后的安全后界为3 119 m,相对于其他参考文献数值更小,达到了优化的目的。该方法可以使配对进近方式下配对两机保护区的安全前界计算更简便,且能优化保护区安全后界。

前红松管胞螺纹加厚的立体观察

用扫描电镜立体观察的方法,对前红松Pinus prokoraiensis茎材进行不同切面的观察。清楚地看到了:在它的年轮晚材中,管胞螺纹加厚的立体结构。为前红松新种的发现及其解剖学研究提供了有力的证据和研究方法。

干摩擦状态滑动螺旋传动耐磨性分析

滑动螺旋传动在油润滑状态下,耐磨性能可以满足,在某些不能使用油润滑的干摩擦状态下,往往会发生严重的粘着。分析了干摩擦状态的材料表面和材料硬度,进行了耐磨性校核和摩擦转矩的计算,从理论上解释了干摩擦状态耐磨性能不足的原因。针对螺旋副的耐磨、润滑要求,从干膜润滑、表面强化等方面提出了提高耐磨性措施。干膜润滑、化学镀镍、类金刚石涂层和双线螺纹都可提高滑动螺旋传动的耐磨性,结合使用工况合理选择,可提高材料的抗粘接和"咬死"的能力。

油气混相回流泵送密封结构启动过程摩擦磨损性能试验

针对航空发动机轴承腔油气混相回流泵送密封(OG-RPS)结构启动过程中转速低于开启转速时密封端面易发生摩擦磨损问题,采用Plint摩擦磨损试验机进行了摩擦学性能试验。选择浸锑石墨和浸树脂石墨2种典型软环,18Cr2Ni4WA钢、表面喷涂Al2O3陶瓷和表面喷涂Cr2O3陶瓷3种典型硬环,改变转速和载荷模拟密封启动过程的速度和端面比压变化,监测密封端面摩擦系数和温度,并与机械密封结构试验数据进行对比。结果表明:螺旋槽能有效提升摩擦副润滑特性,减少表面磨损,大幅降低摩擦系数和温升,最高可分别降低73.02%和63.41%;表面喷涂陶瓷能有效提高密封面抗磨损性能,其摩擦面更平滑;对摩擦副组对浸树脂石墨和表面喷涂陶瓷更容易获得超低摩擦系数(COF<0.01)。研究结果可为航空发动机轴承腔OG-RPS密封环设计选材和性能优化提供数据支撑。

螺旋锥齿轮副疲劳承载能力优化

螺旋锥齿轮副是车桥传动系统中最重要的传动元件,尤其是准双曲面齿轮副,由于其传动平稳、承载能力强、结构紧凑易于布置得到了广泛的应用。文章以准双曲面齿轮为例,以齿根弯曲应力和齿面接触应力计算公式为基础,分析了提升螺旋锥齿轮承载能力的方法。详细分析了齿高系数、刀具参数对齿轮承载能力的影响,最后通过实例验证了改进效果。试验证明:通过优化工作齿高系数、齿顶高系数、大小轮齿厚、刀具圆角半径以及刀具修形参数,能够有效提高螺旋锥齿轮副的疲劳寿命。

某型螺伞齿轮齿面接触优化技术研究

齿轮箱是轨道交通转向架的常用部件,起到传递扭矩转速、驱动轮对前进的作用。受限于接口空间的限制,低地板轻轨车用齿轮箱一般含有螺伞齿轮副结构,螺伞齿轮接触是否良好,是影响齿轮箱性能的关键因素。本文对某型低地板轻轨车齿轮箱的螺伞齿轮点蚀问题进行研究,根据摩擦磨损原理,分析引起故障的原因,重点对螺伞齿轮相关支撑结构进行优化设计,并采用Romax软件对比校核齿面接触应力,同时优化齿轮参数、材料和装配工艺,提高承载能力和抗疲劳性能,通过加载疲劳试验,验证优化后的螺伞齿轮性能。优化后的螺伞齿轮,传动平稳,噪声较低,齿面接触状况良好。

螺旋锥齿轮副有限元分析及优化

本文在格里森校核公式的基础上,将有限元方法应用于螺旋锥齿轮副的疲劳承载能力分析与优化。建立了精确的螺旋锥齿轮副有限元分析模型,得到了齿面啮合印迹、接触应力、齿根弯曲应力、传动误差以及实际重合度,更全面地评价了螺旋锥齿轮副的综合性能。最后利用有限元方法对某齿轮副的刀尖圆角半径、刀具修形和齿厚进行了优化,并进行了试验。台架试验结果表明:有限元方法分析结果与台架试验基本相同,通过有限元方法能够有效地分析优化螺旋锥齿轮副的疲劳承载能力。

中国哲学史三种诠释范式论析

20世纪20年代中国哲学史学科逐渐建立以来,学者们先后建构了诠释中国哲学史的三种基本范式。第一种是以赵纪彬、杨荣国等为代表的学者建构的"对子结构"诠释范式。它将中国哲学史诠释为唯物主义与唯心主义、辩证法与形而上学斗争的历史。第二种是以任继愈、肖萐父、李锦全等为代表的学者建构的"板块结构"诠释范式。它将中国哲学史诠释为由本体论、认识论、辩证法、历史观等若干板块构成的体系。第三种是以冯契为代表的学者建构的"螺旋式圆圈结构"诠释范式。它将中国哲学史诠释为基于对历史上不同哲学问题的争论、解答而形成的三大螺旋式圆圈结构。螺旋式圆圈结构范式揭示了中国哲学史展开过程中构成哲学发展环节的范畴、命题、论争,因而成为学术界比较认可的中国哲学史诠释范式。

六自由度电动平台电动缸附加运动误差量化分析

六自由度电动平台通过六个电动缸的协调伸缩和旋转运动,结合上下铰链的两自由度转动,实现上平台在三维空间的六自由度运动。由于电动缸通过螺旋副实现缸杆的直线运动,其直线运动与旋转运动之间存在螺旋关系,因此缸杆相对于缸筒的被动转动会引起缸杆的附加直线运动,从而对六自由度电动平台的位姿精度产生影响。针对六自由度电动平台进行了运动学分析。在此基础上进一步计算了电动缸在平台运动过程中产生的被动螺旋附加运动,并对该运动引起的误差进行了量化分析。仿真结果表明,在六自由度电动平台运动过程中产生的被动螺旋附加运动误差达到毫米数量级,将会对平台的位姿精度产生显著影响。对于高精度运动平台来说,必须研究补偿算法对其进行补偿。

基于CATIA的螺旋锥齿轮参数化建模方法研究

研究了以CATIA软件为平台的螺旋锥齿轮副参数化建模方法.在螺旋锥齿轮副参数确定过程中,对锥齿轮的齿高度、过渡圆角和齿廓对称夹角系列参数进行了优化.通过齿廓曲线和螺旋线的创建等得到单个螺旋锥齿轮,通过齿轮副约束设定、检查碰撞和干涉校验,得到精度高、啮合性能好的螺旋锥齿轮副.为螺旋锥齿轮副的动力学、有限元等分析提供了高精度三维模型.