砂轮表面的磨料球自组装叶序排布原理

为实现磨料球在砂轮基体表面有序化的自组装,提出一种叶序排布磨料球砂轮的自组装制造方法。从有界空间球体最密堆积结构原理与植物组织的柱面叶序结构理论出发,设计一种磨料球自组装砂轮的实验方法。首先对磨料球自组装过程进行仿真分析,然后探讨相关尺寸参数与自组装结构之间的关系,并经过计算得到不同尺寸参数下磨料球自组装结构。结果表明:通过自组装方法能实现磨料球在砂轮基体表面的叶序排布;当磨料球直径恒定时,磨料球在砂轮基体表面形成的叶序排布结构的叶序系数随着砂轮基体直径的增大而减小;当砂轮基体直径恒定时,磨料球在砂轮基体表面形成的叶序排布结构的叶序系数随着磨料球直径的增大而增大。

一种汽车轮毂上料夹持组件的研究与设计

汽车轮毂因其直径、宽度、成型方式、材料不同,有多个品种,在对轮毂进行加工时,需要利用上料夹持组件对待加工的轮毂进行上料夹持操作。为了减轻操作人员的劳动,使操作更加便捷,文章设计了一种新的汽车轮毂上料夹持组件,重点对上料夹持组件的结构、工作原理、主要零部件及其操作方式进行了分析和研究,该设备结构简单,减少上料夹持组件的检修次数,延长其使用寿命,可以根据不同情况进行调整使用,具有广阔的应用前景。

采煤机行走轮轴承损坏失效原因及改进措施研究

山西某煤矿采煤机行走轮组件轴承平均使用寿命仅为85 d,对轴承使用损坏失效问题进行研究,理论计算和统计分析表明,轴承润滑不足是导致轴承使用寿命短的主要原因,占比78.1%.针对该情况提出了采用SKF双侧密封式的自润滑轴承替代以往普通调心滚子轴承的改进方案,实践结果表明,改进后采煤机行走轮组件轴承使用寿命从85 d提高至310 d,大幅度降低了工人的劳动强度,提高了开采的工作效率,安全经济效益显著.

机轮组件的机械平衡研究

针对使用传统工艺校正的机轮组件在飞机上时有振动与抖动的问题,介绍了对开式机轮组件动平衡和先进静平衡等技术,以提升轮毂、轮缘式机轮组件平衡精度与效率。文中指出,航空机轮的平衡将由现在的机轮组件和轮胎两家生产商各自平衡最终走向机轮组件配装轮胎后的整体平衡。

某型轮毂外转子永磁电机定转子合装工装的设计

针对某型轮毂外转子永磁电机的特殊结构,分析了电机定转子合装工艺的难点,并提出了相应的解决方案。设计了一种定转子合装工装,通过现场样机组装及试验验证了方案的可行性。

一种分体式四轮多功能牵引设备设计

输电线路立塔工序中,大型铁塔多采用落地双摇臂抱杆组立,在这种情况下,需对4根牵引绳进行卷扬控制。文章提出了一种集成了四组牵引轮的分体式液压多功能牵引设备设计方案,可完成对4根钢丝绳的牵引控制以配合落地双摇臂抱杆进行输电线路组塔施工。基于四轮多功能牵引技术原理,对各系统设计重点进行论述,并经特高压输电线路组塔现场应用试验,验证了设备性能满足抱杆作业过程中对动力装置的各项要求,有效提高了施工效率。

考虑耦合效应的动量轮扰动测量

动量轮微振动是影响卫星姿态控制精度的重要因素.测量动量轮扰动的目的是掌握其扰动规律,进而采取相应的控制方法和隔离技术.由于动量轮的扰动频带很宽,扰动会与测试台的固有频率产生耦合.应用"动质量测试法"来定量地考察测试台刚度对扰动力测试的影响,并建立动量轮的力学模型,以得到不受影响的纯扰动.设计两种不同刚度的测试平台进行扰动测试.应用放大系数对测试结果进行修正,得到消除测试平台刚度影响的测试结果并进行比较.比较结果表明:动质量测试与理论建模结合法能够得到测试台的刚度对测试结果的影响.

航天器反作用轮扰动建模及参数辨识

为预测反作用轮微振动对航天器产生的影响,提出了一种改进的扰动模型.由于共振造成的扰动放大是反作用轮扰动对卫星姿态精度的最重要影响,改进模型通过引入放大系数体现结构固有频率对扰动的影响.鉴于改进模型的非线性特性,应用模拟退火遗传算法对改进模型进行了参数辨识.设计刚性六分量力测试平台对反作用轮扰动进行测试,并利用实测数据对改进模型及参数辨识结果进行验证.验证结果表明:改进模型准确地反映了反作用轮的扰动特点,模拟退火遗传算法可以提高参数辨识的精度.

基于疲劳试验的车轮拓扑优化和多目标优化

基于动态弯曲疲劳试验和动态径向疲劳试验对16×61/2J型车轮的轮辐进行了联合拓扑优化,设计了一个带有镁合金轮辋和铝合金轮辐的组装式车轮结构。建立其弯曲疲劳试验和径向疲劳试验的有限元模型,计算其强度、刚度、疲劳寿命和径向疲劳寿命安全系数,并分析了这些性能与车轮结构之间的关系。利用网格变形技术建立了组装式车轮在两种工况下的参数化模型并定义了12个设计变量,使用Isight软件平台集成各性能指标的计算软件建立了车轮多目标优化模型,利用哈默斯雷和最优拉丁超立方试验设计分别提取了72和10个样本点,拟合了Kriging近似模型并检验了近似模型的精度。利用所建立的近似模型,以车轮质量最小、弯曲疲劳寿命和径向疲劳寿命安全系数最大为目标,应力、位移和柔度为约束,采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对车轮进行了多目标优化,得到了Pareto前沿,综合考虑了车轮各项性能,选取了一个妥协解作为优化结果,并对优化前后车轮综合性能进行了对比。结果表明,在满足车轮各项性能要求的条件下,优化得到组装式车轮的质量比同型铸造铝合金车轮减小了29.42%。

反作用轮扰动特性测量及研究

反作用轮微振动是影响卫星姿态控制精度的重要因素。测量反作用轮扰动的目的是掌握其扰动规律,进而采取相应的控制方法和隔离技术。考虑到反作用轮的扰动与安装条件有关,使用"刚性六分量测试平台"和"柔性六分量测试平台"两种方法进行反作用轮扰动特性测量,并从三个方面对两种方法得到的结果进行比较。比较结果表明,不同测试条件下得到的谐波数是相同的;安装结构刚度降低会降低反作用轮的固有频率;柔性安装条件的减振作用会降低扰动峰值。试验结果可以为探讨卫星结构动态特性对扰动力的影响提供经验和指导。

航天器反作用轮扰动精细模型

为预测扰动对航天器产生的影响,并采取相应的控制方法和隔离系统,提出了基于反作用轮扰动实验模型的扰动精细模型,克服了解析建模高次谐波不准的缺点,精确地反映了反作用轮的扰动特点.利用这种方法可以有效地得到适用于仿真的系统方程.

基于疲劳和13°冲击性能的组装式车轮优化设计

为了研究车轮的13°冲击性能,提出了一种基于疲劳和13°冲击性能的车轮结构设计和优化方法。以16×61/2J型车轮为研究对象,基于动态弯曲疲劳试验和动态径向疲劳试验对车轮进行了联合拓扑优化,设计了一个镁合金轮辋和铝合金轮辐的组装式车轮结构。建立了组装式车轮13°冲击试验的有限元模型,基于不同应变率下AZ91D镁合金和6061铝合金的材料本构模型分别分析了冲锤正对辐条和正对窗口冲击两种工况下车轮的应变,并研究了13°冲击性能与车轮结构之间的关系。利用网格变形技术建立了组装式车轮在两种工况下的参数化模型并定义了12个设计变量,使用Isight软件平台集成DEP-MeshWorks和LS-DYNA软件建立车轮多目标优化模型,利用最优拉丁超立方和Box-Behnken设计拟合了径向基RBF网络近似模型并验证了近似模型的精度。利用所建立的近似模型,以车轮质量和冲锤正对辐条冲击时轮辐的最大应变最小为目标,其余应变为约束,采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对车轮进行了多目标优化设计。得到了Pareto前沿,综合考虑了车轮13°冲击性能条件下,选取了一个妥协解作为优化设计结果。结果表明:在满足车轮各项13°冲击性能要求的条件下,优化得到的组装式车轮与同型铸造铝合金车轮相比减重30.65%。

微操作玻璃微针磨针仪研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮磨盘可以实现玻璃微针的高效磨削。磨针仪主轴支承结构消除了电机对磨盘端面跳动的影响。采用显微镜和CCD摄像系统直接观察对针和磨削进给过程。通过试验确定了磨针仪合理的调速范围和许可的磨盘跳动量值。

弹性车轮压装过程仿真计算

建立包含橡胶件的弹性车轮有限元模型,基于Abaqus软件仿真模拟弹性车轮组装过程.分析橡胶材料的力学特性,采用Mooney-Rivlin本构模型模拟其超弹性特性,考虑橡胶件大变形且不可压缩特性,建立多个接触关系和变步长反复迭代方法以保证计算收敛和缩减计算规模,研究压装过程各部件应力变化情况.仿真结果显示:压装完成后弹性车轮整体最大von-Mises应力为129.1 MPa,出现在压环与轮心过盈配合面处;最大径向应力为143.3 MPa,出现在轮心辐板圆弧过渡处.压装完成后弹性橡胶件最大von-Mises应力为8.1 MPa,径向应力均处于压缩状态.压装完成后轮毂与橡胶接触面应力在边缘位置处较大,轮缘侧应力略大于另一侧,且边缘位置应力大于中心位置处应力3倍.压装过程中轮心辐板位置最大应力随压装进行逐渐变小,最大应力位置逐渐靠近辐板厚度较薄的圆弧过渡处.压装应力作为车轮运营过程中的预应力.

数字样机开发的关键技术

为研究数字样机开发中的关键技术,以某款四轮摩托车为例,对虚拟样机零部件建模的方法进行了分析,并对覆盖件设计中的常用逆向工程的关键点进行阐述。基于CAD软件对四轮摩托车样机的零部件进行了子装配和大装配,对其过程中的约束、检查干涉等问题进行研究,通过数字假人与数字样机的合理配合,使数字样机的开发更具有实际价值。最后基于Ad-ams/Car模块对数字样机做了多体动力学分析,并对开发中出现的问题和缺陷进行改进,使数字样机最优地代替物理样机,使高质、高效、低成本的装备设计和制造成为可能。

一种相机外场照像试验转台驱动机构

试验转台是相机动态成像试验不可缺少的试验设备之一 ,试验转台的运转精度 ,平稳性直接影响到相机动态照像的成像质量。从满足相机动态照像需求出发 ,简要介绍转台试验装置的功能和结构总体布局 ,通过转台驱动机构几种结构方案的对比分析 ,确定蜗轮、蜗杆传动和摩擦轮传动综合使用的方案 ,主要介绍转台驱动机构的结构及组成 ,并对转台驱动机构传动误差进行了初步分析。

汽车轮罩总成焊接变形分析及优化

焊接变形是影响车身装配精度最主要的因素之一,后期矫正焊接变形将增加车身开发成本。本文采用线弹性有限元法,以某车型的轮罩总成焊接工艺模型为例,利用WELD PLANNER对其进行焊接变形的分析计算。模拟结果显示,轮罩总成的焊接变形量达到了2.81 mm,严重影响了后序的装配精度。在综合考虑影响焊接变形各种因素的基础上,选择改变零件的焊接顺序来实现减小焊接变形量的目的。当首先焊接轮罩分总成和减震器安装板时,轮罩总成的焊接变形量减小到0.591 mm,达到了总成焊接精度要求。

航天器中反作用轮干扰力仿真研究

为了评估航天器上存在的反作用轮产生微振动力学环境对其有效荷载的指向精度和稳定度的影响,提出一种数值模拟航天器振动控制中激励源的新思路。以Ithaco B-wheel测试实验为背景模拟功率谱数据,对航天器飞轮干扰力经典线性稳态模型进行参数识别。在此基础上,推导了飞轮干扰力功率谱函数,并采用修正傅里叶谱法得到飞轮干扰力的时程曲线,作为研究航天器隔减振系统的激励源。结果表明,模拟的时程曲线符合反作用轮干扰力作为微振动力学环境的特征。

摩天轮结构的缺陷敏感性分析

摩天轮结构在制造安装过程中不可避免地存在误差或初始缺陷,这些初始缺陷直接影响摩天轮结构的受力性能。然而对于不同形式的初始缺陷,摩天轮结构的敏感程度不同。通过一个工程实例分析摩天轮结构对各种几何缺陷的敏感性,归纳了摩天轮结构对不同类型初始缺陷的敏感程度,以及显著影响摩天轮结构受力性态的主要因素,并提出控制敏感缺陷的方法,为设计提供参考。

样条插值法在轮对压装曲线处理中的应用

为了使压装曲线能够准确反映轮对压装过程中的各阶段压力位移关系,对压装数据的采集以及处理方法进行了研究。指出了目前采用的移动平均法存在的缺陷,并提出了通过插值法来实现曲线平滑的观点。基于铁路标准和样条插值原理,采用三次样条插值方法对轮对压装曲线进行处理,实现了压装曲线的平滑性要求及其在压装曲线数据处理中的应用。通过VC++与MATLAB混合编程仿真,对比分析了三次样条插值法处理前后的压装曲线偏差,验证了三次样条插值方法在轮对压装曲线处理中应用的可行性和有效性。