基于电接触强化的铝合金表面电刷镀镍层改性研究

[目的]对铝合金进行表面处理可提高其硬度和耐磨性,拓宽铝合金材料在机械零件方面的应用。[方法]采用电刷镀技术在1060铝合金表面制备Ni镀层,再通过电接触强化技术对Ni镀层进行改性。采用扫描电子显微镜和维氏硬度计考察了Ni镀层电接触强化前后的微观组织和显微硬度。通过摩擦磨损试验对比了1016铝合金及Ni镀层电接触强化前后的耐磨性。[结果]经电接触强化后,Ni镀层内部的裂纹及孔洞类缺陷减少,晶粒间隙减小,致密性提高,显微硬度增大到524.4~560.3 HV0.1范围内。1016铝合金在摩擦磨损试验后存在较深的犁沟和剥落,耐磨性较差。Ni镀层的耐磨性优于1016铝合金,但在摩擦过程中会发生剥落。经电接触强化的Ni镀层在摩擦过程中摩擦因数平稳,表面只是轻微擦伤,耐磨性最佳。[结论]结合电刷镀镍和电接触强化技术可显著提高铝合金的表面性能。

鞋面点烫生产线机械手的控制策略研究

该文以鞋面自动点烫生产线机械手为研究对象,建立基于气缸活塞的数学模型,根据气缸受力平衡及理想气体的等熵及流量方程,做出系统的控制框图并推导其传递函数。结合模糊控制和免疫PID控制的优点,设计了一种模糊免疫PID控制器。用模糊控制在线调节参数KI和KD,用模糊免疫控制算法在线调节参数KP。Matlab仿真试验结果表明,该方法比模糊PID控制具有超调量更小、响应速度更快、鲁棒性更强等特点,实现了机械手的柔性定位,为后续多缸控制等研究奠定了基础。

真空预载型多孔质空气静压轴承的静动态特性分析

为进一步提高轴承刚度,将真空预加载技术与多孔质空气静压轴承相结合,使轴承在没有额外预加载导轨的情况下获得双向刚度。探讨工作条件和结构参数对真空预载型多孔质空气静压轴承性能的影响,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对其静动态特性进行了数值分析。深入研究了供气压力、真空度、渗透率、真空抽气口直径、扰动幅度和扰动频率等因素对轴承性能的影响。结果表明,相比于一般多孔质空气静压轴承,真空预载型多孔质空气静压轴承的刚度提高了22.34%;工作条件和结构参数对其静态和动态特性有显著影响。该研究结果对高刚度空气静压轴承的性能研究和优化设计具有一定的指导意义。

基于ANSYS Workbench的无袖紧身传感服装设计

为减小人体运动时搭载于紧身服装上的传感模块与人体皮肤间的滑移,采用数值模拟仿真的方法对服装进行了优化设计。首先,利用逆向工程软件Geomagic Studio,建立了人体上半身和无袖紧身服装实体模型;其次,根据紧身服装的款式及各区域皮肤变形范围,对无袖紧身服装进行了裁剪分片设计;最后,以跑步时人体的运动状态为例,利用ANSYS Workbench有限元分析平台,研究了当不同弹性面料组合成服装时传感模块装配点相对皮肤的位置变化。结果显示,当前片和后片选择弹性较好的面料、肩膀和侧边片选择弹性较差的面料时,传感模块与人体皮肤之间的滑移量较小。

布料包装设备中翻折机构的结构设计与运动分析

为解决中小型染整企业需要机械设备实现布料包装的问题,利用公理化设计理论,根据用户需求解析其布料包装设备中翻折机构的功能要求和结构设计要素。通过耦合设计分析提出符合独立性公理的机构设计方案。选取右侧由曲柄滑块机构与凸轮机构串联而成的六杆机构作为设计对象,利用位移矩阵法得到曲柄滑块机构尺寸,解析滑块位置与曲柄转角的关系。同时,分别选用等速运动规律和正弦加速度运动规律设计推程阶段廓线和回程廓线。此外,对翻折机构进行运动仿真得到翻折板的角位移、角速度和角加速曲线。研究表明,翻折板的运动特性满足设计要求并符合实际需求。

云溪环保型砂铸造性能的研究

云溪环保型砂用于砂型铸造,能有效减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔等缺陷,提高铸件的内在和外表质量;同时具备绿色环保、循环应用、优质高效的综合优势。通过系统的测试研究云溪环保型砂的湿压强度、透气性、热湿拉强度、发气性、高温热膨胀性能、高温热压强度,以及高温形态和示差扫描量热-热重分析(Differential scanning calorimetryThermogravimetric analysis,DSC-TG)曲线,并和传统的煤粉湿型砂进行对比,进一步认识云溪环保型砂的特点,进一步认识型砂性能对铸件缺陷和铸件质量的影响。研究表明,云溪环保型砂与煤粉湿型砂的湿压强度、透气性、高温热膨胀性能基本相似,而云溪环保型砂的热湿拉强度、高温热压强度、发气性等性能远远优于煤粉湿型砂,这些性能优势能有效减少铸件缺陷,保证铸件质量。研究工作对进一步提高铸件的品质和推行云溪环保型砂这一绿色环保铸造生产工艺具有基础性的指导作用。

超细晶粒硬质合金磨削的材料去除机理研究

在使用金刚石砂轮的平面磨床上进行了超细晶粒WC-Co硬质合金的磨削实验研究,通过扫描电子显微镜观察磨削表面形貌,利用X射线能谱仪进行磨削表面元素微区分析,对不同磨削条件下超细硬质合金的材料去除机理进行了研究。研究结果表明:超细硬质合金磨削过程中,随砂轮粒度的增大或切深的增加,材料去除方式渐由滑擦、耕犁向脆性断裂、材料粉末化转变。磨削表面黏结相分布受材料去除方式的影响,以耕犁方式去除的磨削表面Co相分布不均匀程度最大。

超细硬质合金磨削表面残余应力的实验研究

磨削表面残余应力对超细硬质合金刀具的使用性能有重要影响。为优化磨削工艺,作者在使用金刚石砂轮的平面磨床上进行了超细晶粒WC-Co硬质合金的磨削实验,通过用X射线衍射法测定磨削加工表面的残余应力,研究了砂轮粒度和切削深度对超细硬质合金磨削表面残余应力的影响。结果表明,超细硬质合金磨削表面的残余应力主要是磨削残余应力。实验条件下,超细硬质合金磨削表面的残余应力为压应力,其数值随砂轮粒径的减小而降低,切削深度对残余应力影响较小。

刀具磨损过程中的切削力特征研究

在相同的工件材料、刀具材料、切削参数和不同的刀具磨损状态下,从时域角度分析了刀具磨损状态对三向稳态切削力的影响,从频域角度利用FFT分析、功率谱分析等工具研究刀具磨损状态对动态切削力的影响情况,并对影响的机理进行讨论。分析结果表明刀具磨损状态迫使受动态力的刀具弯曲振动频率幅值和局部频率能量增大。

多叶形纤维成形动力学模型及产品开发实验研究

首先推导了纺丝动力学数学模型及多叶形纤维截面形变动力学模型,并将两者相结合,建立了多叶形纤维纺丝成形模型.在此基础上,进行实验确定了各种不同形状时的形状系数,通过计算机数值模拟计算出多叶形纤维纺丝时的速度、温度、应力、异形度沿纺程变化情况.最后进行了多叶形纤维的产品开发实验研究.

WC增强镍基合金高频感应熔覆层的研究

采用刷涂和高频感应熔覆的方法在42CrMo圆钢表面制备了0．6mm厚WC增强镍基合金熔覆层。对熔覆层进行了显微组织、相结构分析及显微硬度测试。结果表明：WC增强镍基合金熔覆层的显微组织均匀致密．无明显的气孔、夹渣缺陷；沿截面依次为熔覆层、过渡区及基体。熔覆层的平均显微硬度可达600-700HV0．2．与基体实现了冶金结合。

基于产品进化机理的纺织工艺并行设计系统

为了帮助纺织产业引入新的生产模式以应对经济全球化挑战,基于产品进化机理和产品全生命周期思想,提出纺织工艺智能化并行设计系统架构,研究了知识获取与进化、全息质量诊断和质量预测等关键技术,开发完成了一套适合纺织生产的并行工艺设计软件。通过初步的工程实践显示,该系统能综合纺织生产中的多种质量影响因素,通过质量预测实现工艺并行设计与优化,产品开发效率明显提高,行业应用前景可期。

自主变位履带足管道机器人行走机构研究

基于复杂管道对管道机器人运动性能的研究需要,提出了一种新型的自主变位履带足管道机器人行走机构设计方案。对机器人行走机构组成、运动原理、运动特点进行了介绍。针对管道应用的特点分析了该机器人的适应能力。实验结果表明:该系统具有较强的管道适应能力,工作稳定可靠。

关节型码垛机械手运动学分析及仿真

根据关节型码垛机械手的结构特点,运用D-H方法建立机械手的运动学模型,并对其进行位姿、速度正反问题的分析和求解,得到关节型码垛机械手的雅可比矩阵和逆雅可比矩阵,在此基础上运用ADAMS软件对机械手码垛过程进行仿真,得到关节扭矩、关节角速度曲线,并利用仿真结果完成伺服电机的选型,为控制系统研制提供依据。

主动柔性耦合隔振系统的直接速度反馈实验研究

详细地介绍了柔性耦合隔振系统的组成和工作原理,然后通过系统辨识方法建立了柔性耦合系统的输入-输出动态耦合数学模型。在该模型基础上,应用直接速度反馈控制方法对柔性耦合系统进行控制,最后通过实验证明了直接速度反馈控制的有效性。

齿轮修形及其实现方法研究

介绍了齿轮齿形修形和齿向修形两种修形方法及修形齿轮的加工方法。齿形修形利用一对啮合齿的综合刚度来确定最大修形量,并在求出修形长度之后确定修形曲线方程;齿向修形同时考虑接触变形和歪斜度等因素来确定鼓形齿的最大鼓形量,并根据有效接触齿宽求出最大鼓形量的中心距。由有限元接触分析,验证了修形齿轮可以减小啮合应力集中,使齿轮传动更平稳。

铸造用云溪环保湿型砂的应用研究

造型材料对铸造生产起关键性的作用。本文介绍了铸造用煤粉粘土砂的基本现状和优缺点,认为这种铸造工艺虽具有材料成本低、防粘砂效果好、生产效率高的优点,但给环境带来严重黑色污染,不能适应铸造工业科学发展的需要和当前生态文明建设的要求。介绍了云溪环保湿型砂在铸件生产中的应用及其铸造性能特点,认为它是一种资源节约型、环境保护型的铸造用绿色造型材料。

电火花自动强化过程中电弧飘移的研究

电火花自动强化研究过程中,观察到了火花放电时电弧飘移的现象,运用焊接电弧的阴极斑点原理解释了此现象。并揭示电弧漂移现象与电极压力、线速度、电容量及电极尺寸等参数有关。通过研究可知,选择合适的工艺参数,可解决电弧飘移导致的强化层质量缺陷。

同步带差动机构的设计与研究

考虑齿轮差动传动的不足以及同步带传动的优点,将同步带传动引入差动轮系中,构建同步带差动机构,对其可能的结构形式及传动方案进行分析研究,并计算传动比.研究表明,所构建的2K-H型和3K型同步带差动机构可以实现差动的效果,但其传动类型与齿轮差动传动相比较少,且都为正号机构.

变形织针矫正模拟与试验研究

随机挑选一批次G104变形织针,统计其变形规律,对不同变形量的变形织针进行弹塑性有限元分析,利用有限元分析软件ABAQUS建立织针变形矫正模型,模拟加载-卸载过程,得到变形织针受力后的应力应变分布以及不同变形量织针使用同一矫形轮廓的结果,进而得到变形织针的反向过量矫正夹具的轮廓形状。基于模拟分析结果得出的矫形轮廓进而设计加工机械矫正夹具,利用静压力设备进行实际试验,对比模拟与试验的结果,得到模拟与试验结果基本一致的结论,进而可知利用有限元模拟分析可进行此类零件矫形的前期工作。