仿人机器人小腿的拓扑优化和激光增材制造

为提高仿人机器人的步行能效,改善其动态平衡性能,借助拓扑优化对机器人小腿进行轻量化设计,小腿结构由分体装配式结构重新设计为一体化结构,零件由11个减少为1个。通过相图热力学计算,获得AlSi10Mg热物理性能,在此基础上开展小腿的粉末床熔融增材制造AlSi10Mg工艺研究和粉末床熔融工艺仿真,结果显示,优化的激光工艺参数窗口为线能量密度90~210 J/m。在此基础上,打印出成品,最终实现了小腿打印件减重63.8%的目标,满足了轻量化、一体化、力学性能和美观的统一。

内啮合齿轮泵齿轮端面平面度对出口压力脉动的影响

传统理论分析认为,内啮合泵的出口压力脉动频谱主要集中在齿轮轴的齿数与转速乘积的倍频处,通常处于高频段且幅值较小。然而,在实际工程中发现,泵的出口压力脉动频谱往往在低频段存在较大的幅值,导致了脉动的大幅上升。建立内啮合泵出口压力脉动的集中参数模型,模型考虑了齿轮副的端面平面度误差,进而研究端面平面度误差对泵的内泄漏量及压力脉动的影响。分析结果指出,泵的出口压力脉动包括“小波”和“大波”两种脉动成分;其中,“小波”成分符合传统理论分析,而“大波”成分集中在低频段且主要由齿轮副的端面平面度误差引起。通过对泵出口压力脉动进行试验,这两种脉动成分得到了验证。