针对目前装备领域对各类减速装置的特殊要求,为系统高效地开发出适合特殊需要的各种减速装置,对减速器发展的历史沿革进行研究,从结构上系统地对各类减速器进行新的类别归属。从创新思维的角度提出对基于运动学、动力学、结构学等方面对减速器的减速器原理分为四类的新方法。并对基于斜面逆螺旋减速器原理、圆周游标减速器原理、柔轮变形和工质...
机器人砂带磨削系统的两个显著优点是弹性接触和宽行加工,能够提高工件的表面质量和加工效率,主要用来完成复杂曲面特征工件的终加工。工件和接触轮之间存在曲面接触,机器人的磨削路径可由接触运动学理论和砂带磨削工艺相结合来生成,有关此方面的研究成果较少。在切削过程中,最重要的是要保证接触轮与工件曲面局部贴合,因此曲面曲率是磨削路径生...
设计一种钢丝绳传动、动滑轮组增力的机器人关节用模块化挠性驱动单元,其特点是轻型小巧、安装方便、双向驱动、挠性输出。基于粘弹性本构关系推导该驱动单元动力学模型,并给出算例。提出一种三维相对可变多义线建立＂钢丝绳—动滑轮＂系统的方法,利用该方法在动力学仿真软件下建立驱动单元模型,并以双足步行机器人2 km/h步速下髋关节侧偏自由度...
基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力、冲击时间和冲击应力的影响,并利用解析计算式对比计算各个冲击位置和冲击速度条件下的最大冲击力,验证数值计...
研究一种网格型自重构模块化机器人,基本模块由1个中心体和6个旋转面（连接面）组成。针对该网格型自重构机器人的性能和模块连接可靠性的不足,设计一个新的模块对接系统。该对接系统主要由可伸缩轴和可变孔组成,通过可伸缩轴和可变孔的对中、配合、锁紧和松开可仿真实现正常模块与正常模块、正常模块与故障模块的连接和分离,实现网格型自重构机...
讨论具有闭合运动链的漂浮基双臂空间机器人抓持系统目标载荷的位置、力混合协调控制问题。采用多刚体动力学建模方法并结合漂浮基闭链抓持系统固有的运动学及动力学特性,获得抓持系统合成动力学方程。闭链双臂空间机器人系统参数极其复杂经常出现变动,针对抓持系统参数不确定的情况,根据神经网络控制理论和Lyapunov稳定性理论,设计该抓持系统基...
直簧片柔性铰链研究结果表明,簧片的约束行为对柔性铰链的刚度和精度特性具有本质影响,而具有放松约束行为的弯曲簧片一直缺乏系统研究,其非功能方向的约束特性具有重要研究价值。尤其对于曲梁三角形柔性铰链,建立直观的力学模型,对于放松约束行为的曲梁柔性铰链拓扑研究具有重要意义。基于Awtar曲梁模型公式,在普遍受力状态下,建立基于曲梁的三...
法向接触刚度是影响接触体动力学性能的重要参数。法向接触刚度的计算主要有传统方法的Hertz接触理论和现代微观理论的法向接触刚度分形模型两种方法。为了准确地计算两圆柱体结合面的法向接触刚度,在前期研究成果的基础上,将法向接触刚度分形模型进行合理的扩充,建立两圆柱体结合面的法向接触刚度模型,该模型能正确地反映分形维数、表面粗糙度...
现代机械的高速化和轻量化的发展趋势导致了更加严重的振动噪声问题,因此柔性系统的高频隔振降噪是机械设计过程中必须要考虑的问题。充分考虑机械系统的柔性性质,采用子结构导纳综合法和传递矩阵技术,建立多激励多支承的柔性机器和柔性基础（Flexible machine and flexible base,FMFB）全柔性隔振系统的一般动力学模型和力学描述,该模型不但包...
频域分析中,运用力状态映射法对复杂结构非线性结合部等效动力学参数进行辨识,从而大大减少了在时域分析中需要大量数据带来的问题。由于结合部等效动力学参数的数学模型未知,加上试验时噪声对辨识精度的影响不可忽略,若采用传统最小二乘法求解时,方程发生病态,其解出现不适定问题。针对这种情况从以下两方面进行深入研究：假设所建立的数学模型...
根据板壳理论与磁弹性理论,在不考虑感应电场,仅考虑机械场与磁场的相互耦合作用情况下,在薄板非线性运动方程、物理方程、几何方程、洛仑兹力表达式及电动力学方程的基础上,建立在横向磁场和机械载荷共同作用下的大挠度载流矩形薄板的非线性运动方程。以三边简支一边自由矩形薄板为例,给出板的单模态运动方程和双模态运动方程。利用数学计算软...
为克服传统边界元方法不适合进行大规模声学问题仿真的困难,将快速多极算法应用到传统边界元方法中,对大规模声学问题进行数值计算。由于在快速多极边界元方法中引入基本解的多极扩展,并应用预处理后的广义极小残差法迭代求解器求解线性方程系统,使得快速多极边界元方法的计算效率与传统边界元方法相比显著提高,计算量和存储量减少到O（N）量级...
以辨识线性时变系统参数为目的,应用时变参数Taylor级数展开后变为定常系数多项式的特点,在利用实测系统响应数据建立的时变自回归滑动平均模型（Time varying-auto regressive moving average,TV-ARMA）基础上,对线性时变系统参数辨识方法进行研究。利用最小二乘法获得时变参数的定常待定系数。对输入、输出误差对参数辨识的影响以及算法对误差...
结合局域均值分解（Local mean decomposition,LMD）和盲源分离各自的特点,提出一种基于局域均值分解的欠定盲源分离方法。该方法利用LMD对观测信号进行分解,得到一系列的生产函数分量,将所得到的生产函数（Production functions,PF）分量和原观测信号组成新的观测信号。对构成的新观测信号进行白化处理和联合近似对角化,得到源信号的估计。该方...
传统的短时傅里叶变换（Short-time Fourier transform,STFT）峰值搜索法对高噪声、强干扰信号进行瞬时频率估计的结果往往偏离真实值误差较大,且对复杂的旋转机械设备产生的振动信号不能实现参考轴的瞬时频率估计。针对旋转机械升降速阶段振动信号的特点,提出一种新的旋转机械升降速阶段振动信号瞬时频率估计算法——STFT Viterbi拟合法（STFT_...
针对机车柴油机配气齿轮系故障信号呈现时变非平稳特征且信噪比低的特点,提出基于经验模态分解和Laplace小波的机车柴油机声信号分析方法,并成功用于工业现场。简要介绍信号经验模态分解的基本原理与算法,以机车柴油机实际声信号为例,分析其抑制噪声干扰的能力。经验模态分解相当于自适应滤波器组,可将信号分解成不同频带的固有模态函数（Intrin...
MnZnFe2O4纳米磁性颗粒由于同时具备磁性和纳米尺寸,作为润滑油添加剂会对纳米级油膜的润滑特性和成膜机理有极大的影响。采用共沉淀法制备MnZnFe2O4纳米磁性颗粒,对其粒径分布和磁性能进行检测,加入基础油中获取分布均匀的润滑油,检测润滑油粘度。同时采用纳米膜厚测量仪,研究不同质量分数下纳米磁性颗粒对于薄膜润滑性能的影响。研究表明,不同...
针对工作环境、温度变化较大的机械装备中滚子副温度与供油温度的差异,提出处理滚子副温度与供油温度不同时热弹流润滑问题的方法。压力的求解采用多重网格法,膜厚的求解采用多重网格积分法,温度的求解采用逐列扫描技术,给出有限长线接触热弹流润滑问题的完全数值解。研究滚子副温度与供油温度相同和不同时滚子副的润滑特性,讨论滚子副温度、滑...
采用保特征的模型分解方法将STL模型分割为多个子域,并为每个子域构建参考平面,将一类基于映射思想的前沿推进曲面网格生成算法应用于子域网格生成。在子域上构建G1连续的三角Bernstein-Bézier曲面,利用曲面的方向导矢计算子域的黎曼度量,在黎曼空间生成参数平面网格,以消除映射畸变。考虑曲面曲率和邻近特征计算边界采样点尺寸,利用采样点的Del...
为最大限度减少热误差对数控机床加工精度的影响,尝试结合灰色理论和人工神经网络各自对数据处理的优点,提出一种基于灰色理论预处理的神经网络机床热误差补偿模型。在一台处于实际加工状态的数控车床上进行试验,采用数字式温度传感器测量经过优化选取的对热误差有关键影响的机床构件和加工环境的温度数据,采用非接触式位移传感器获得机床加工热...
智能车路系统通过提高单车控制智能化水平以及与交通环境之间的信息交互能力,实现车辆自主驾驶以及列队控制,通过提高车速,减小自治车队行驶过程中车间距离,将公路交通流调整到最佳状态,提高路网通行能力和道路安全,从而解决日趋严重的交通问题。利用十分之一模型车、模拟道路、智能控制和无线通信网络等技术手段构建基于车路协调的自治车队行驶...
针对高速电主轴动态模型中耦合电压的非线性变化对主轴动态性能所产生的影响,通过对比前馈控制和内模控制（Internal model control,IMC）的电压解耦机理,指出IMC能够避免前馈控制时电压解耦效果依赖主轴模型参数与实际参数相匹配的不足,并利用170MD15Y20油雾润滑型电主轴和Matlab/Simulink软件分别对两种控制方法进行试验和仿真分析。结果表明,...
目前,制造行业一般采用两种系数实现不同产品之间的费用分配。一种是固定工时系数,操作方便但往往无法反映产品的真实消耗;另一种是随机工时系数,在一定程度上贴近了实际消耗但容易受扰动因素影响。因此,在产品成本计算过程中采用单一的分配系数容易引起费用分配的不合理,针对这一问题提出一种基于邻域粗糙集与实例推理理论的费用分配系数确定方...
针对飞行器多学科设计优化中传统的静态模型方法全局近似精度难以保证与计算效率较低的问题,提出一种基于动态径向基函数模型的优化策略。通过Maximin拉丁超方计算试验设计在设计空间中选择初始样本点,构造径向基函数模型,并通过全局优化算法对当前模型进行优化获得原优化问题的可能最优解,根据已知信息构造重点采样空间,在优化过程中逐步更新重...
为实现批量钻削质量的快速检测分析,采用振动传感器监控钻削过程,提出一种基于振动信号处理的批量钻削质量监测分析方法。基于钻刃与工件接触位置变化状况,在钻削过程中提炼出与钻削加工质量密切相关的三个阶段：引钻、钻孔和出钻三阶段。采用正交包络法求解振动信号的瞬时频率及瞬时幅值,定位这三个阶段初始时刻的瞬态时间点。利用这些瞬态时间...
设计并制备一种纤维状聚晶金刚石复合片（Polycrystalline diamond compacts,PDC）刀具,制备的PDC刀具具有同时参与切削的刀刃多、刀刃间隔距离和切削角度可人为控制、刃口锋利平直等特点。开展了新型PDC刀具与金刚石砂轮在相同条件下加工WC/12Co涂层的对比试验。结果表明,制备的PDC刀具能获得与金刚石砂轮磨削相媲美的加工质量,实现WC/12Co涂层...
在正交切削假设基础上,根据刀具运动几何关系,推导铣削力微元表达式,并从严格的铣削切屑载荷模型出发,考虑刀具偏心引起的多种效应,通过积分运算建立铣削力模型的矩阵形式。随后采用傅里叶变换得到铣削力的频域模型,并用矩阵运算对频域的仿真结果与测量结果的各次谐波进行比较分析,推导得到谐波残差的多元函数,在此基础上提出频域多目标优化的铣...
叶片是航空发动机的核心零部件,电解加工是加工叶片的重要方法,叶片电解加工工具阴极的精确设计与修正是提高叶片精度的关键技术。采用Levenberg-Marquardt（L-M）优化算法的误差反向传播网络（Back propagation,BP）技术,利用阴极线性修正法的工艺试验数据进行网络训练,建立基于优化BP算法的数字化阴极修正模型。结合自行研制的新型叶片电解加...
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