基于齿轮系统动力学的方法对风电传动系统进行研究。运用基于自回归模型的线性滤波法（Auto-regressive,AR）建立的风速模型对实际风场的随机风速进行模拟;根据风力发电机在实际情况中的运行控制策略获得风力发电机齿轮传动系统的时变输入转矩激励;综合考虑风力发电机齿轮传动系统中各个齿轮副的时变啮合刚度、各个滚动轴承的刚度、各个轮齿综合...
可变形机器人AMOEBA-I能够利用其直线构型通过狭小的废墟空间,但是在此构型下难以进行转向,转向半径极大,并且机器人进行转向时,连接杆受到较大的阻力矩,使其使用条件受到限制。为减小转向半径、转向时间及转向阻力矩,提高机器人对复杂环境的适应性,提出一种可变形机器人能够快速有效转向的方法。研究机器人滑移转向前的变形过程并建立滑移转向...
针对无配重调节器的自行车机器人在低速下不易平衡的问题,以一种前轮驱动自行车机器人为对象,给出其力学模型及在45°车把转角下定车运动的实现方法。通过车轮转弯半径分析推导出后轮角速度、车架航向角速度与前轮驱动速度、车把转角的关系,采用拉格朗日方程建立系统的力学模型;根据部分反馈线性化原理,将包含车架横滚角的欠驱动子系统线性化,设...
提出一种双层预紧式多分支六维力传感器结构,并对其结构稳定性及工作有效性进行分析。由于所提出传感器采用单向约束的球面副,为保证结构稳定必须使传感器各测力分支在测量过程中始终受压,因此在使用之前需要对传感器施加一定的预紧力。应用凸分析理论确定出该类型六维力传感器可行的分支数目。通过对传感器静力平衡方程求解,将测力分支所产生的...
为能够准确、有效地揭示轴承间隙与柔性特征对机构动态误差的影响规律,基于多体动力学理论与Hertz接触理论,提出一种计及轴承间隙与柔性特征影响的多体系统建模方法。该方法采用力约束替代运动约束,构建多体系统环境下的轴承精细化模型。基于该方法,可深入揭示轴承微观动力特性与多体系统宏观动态性能及运动精度之间的映射关系。在此基础上,以含...
对于一些复杂信号中的弱故障特征信息,以往的两种小波—奇异值分解（Singular value decompositiom,SVD）组合模式的特征提取效果不佳,从小波的频率窗特性出发分析了出现这种问题的原因,进而对复杂信号的奇异值分布规律进行研究,据此提出一种新的小波-SVD差分谱组合模式。对原始信号做小波分解得到一系列细节信号后,不再将这些信号简单地排列成...
在超声珩齿加工中,由变幅杆和被加工齿轮组成的变幅器的设计是一项关键技术,变幅器的动力学特性对齿轮的加工质量有很大影响。齿轮作为变幅杆的负载,一方面其尺寸和质量大,对变幅器谐振频率的影响不能忽略,另一方面,齿轮的尺寸是由使用要求决定的,不能被任意设计,因此现有的功率超声变幅杆的设计方法不能适用于这种情况。以Mindlin厚板理论为基...
针对升降速阶段齿轮振动信号的非平稳特性,提出线调频小波路径追踪算法和分数阶傅里叶变换（Fractional Fouriertransform,FrFT）相结合的齿轮故障诊断方法。该方法采用线调频小波路径追踪算法获得升、降速阶段齿轮振动信号所包含的能量最大信号分量的瞬时频率,并通过对该瞬时频率时频曲线的观察,获得该瞬时频率近似于线性上升或下降的时间范围,...
系统参数的选择对随机共振方法的优劣起着决定性的作用。已有的随机共振方法在选择参数过程中存在着致命的问题,例如人为主观选择参数,或者只对单一参数进行自适应优化,而忽略了参数之间的交互作用。为了解决以上问题,提出一种新的自适应随机共振方法。与已有方法相比,该方法的优势在于利用蚁群算法优良的寻优特性,能并行选择和优化随机共振系统...
机械系统中轴承出现剥落、裂纹等局部故障,运行时振动信号中出现瞬态冲击响应成分,可通过瞬态成分的检测与提取实现故障特征提取。在瞬态成分建模的基础上,提出基于最小二乘法的瞬态成分参数辨识方法,并将其应用于轴承局部故障时振动信号中瞬态成分特征迭代提取。基于Morlet小波参数化表达式建立双边不对称的瞬态成分模型,应用Levenbery-Marquar...
针对多输入多输出齿轮箱传动系统和齿轮箱集群的振动信号中各啮合频率阶次相互干扰,从而导致故障诊断困难的问题,研究提出一种基于自适应时变滤波阶比跟踪的齿轮箱故障诊断方法。该方法利用基于多尺度线调频基稀疏信号分解提取各对传动齿轮的啮合频率,以各啮合频率为中心频率,对应转频的倍频为滤波带宽分别设计自适应时变滤波器对信号进行滤波,...
进给伺服系统的性能对数控（Computer numerical control,CNC）机床的跟踪及定位精度、零件加工表面质量等有着重要的影响。摩擦的非线性还会导致系统产生爬行行为。结合Karnopp摩擦模型的建模思想,对导轨接触面建立一种改进的Stribeck摩擦模型,针对闭环控制的某重型车床的横向进给系统,建立综合考虑轴的扭转刚度、齿轮的啮合刚度、丝杠螺母副接...
提出一种新型可倾气封。与传统固定式气封相比,可倾气封块在气流力作用下可以绕支点作自适应摆动,当气封块达到平衡位置时,切向激振力减小,从而提高稳定性。试验采用不平衡同频激励法测定可倾气封的动力特性,研究和比较了可倾气封和传统固定式气封的动静态性能。试验结果表明,两种气封泄漏量相当,可倾气封内产生的切向气流力比固定气封小。低压...
利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机开展介质工况下的轮轨粘着特性试验,研究干态、水、油、砂、树叶等介质对轮轨粘着系数的影响。结果表明：不同介质工况下的轮轨粘着系数明显不同,干态下轮轨粘着系数最大,油水介质下粘着系数最小,加水和油将显著降低轮轨粘着系数,且油介质下的轮轨粘着系数明显小于水介质下的粘着系数;随环境湿度增加轮轨粘着...
目前对于二维流场及复杂流场的界面滑移分析很少,根据螺旋油楔滑动轴承能使润滑剂产生周向和轴向二维流动的独特的结构特点,考虑周向和轴向两方向的滑移建立基于极限切应力的数学模型,并通过试验和理论对比验证模型的正确性。试验方面运用＂目标速度跟踪法＂证实了周向和轴向都存在滑移,获知随着供油压力的提高滑移速度有所提高,并且提出轴瓦和...
对单纯激光熔覆与激光-感应复合熔覆Ni60A＋35%WC涂层的几何外形、稀释率、WC颗粒分布、显微组织与抗干滑动磨损性能进行对比分析。结果表明,单纯激光熔覆的最大激光扫描速度与最大送粉量仅为600 mm.min–1与25 g.min–1,当激光-感应复合熔覆采用相同的工艺参数时,复合熔覆层的宽度、热影响区、稀释率均大于单纯激光熔覆层,厚度却小于单纯激光熔...
目前杂环化合物作为润滑油添加剂在机械润滑领域受到重视,但对无硫磷含氮杂环化合物在多种接触方式下的摩擦学性能的研究还不多。合成一种新型无硫磷喹唑啉酮胺润滑油添加剂并利用四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机分别考察了点/线/面接触条件下其在液体石蜡中的摩擦学性能,再用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对其摩...
装配精度预测对于产品装配精度保证具有重要意义。综合产品偏差源和偏差统一模型表达,提出偏差的旋量映射方法;在零件配合、双配合偏差传递分析的基础上,给出装配偏差有向图（Directed deviation graph,DDG）模型,并提出产品装配偏差有向图的构建流程。基于DDG模型,进一步研究用于装配精度累积的最小偏差路及其Dijkstra求解算法。在最小偏差路基...
针对绕线过程中电磁线与线嘴之间摩擦力不断增大会对张力控制带来不良影响,从而极易导致断线的问题,以控制绕线过程中电磁线与线嘴之间夹角基本恒定,减小电磁线与线嘴之间摩擦力为目标,提出排线轴高速折返运动控制算法。研究排线轴高速折返运动时的轨迹特点,实现排线轴的运动仿真,获取排线轴空间离散轨迹点位置,运用四参数正弦曲线拟合算法,确定...
为实现生长型设计中尺寸链及形位公差项目的自动生成,在产品结构设计自动化技术基础上,研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则。指出生长型设计中紧随结构的自顶向下、不断进化,公差进化设计模型也呈现为一种层次式结构;同时由于功能表面及其名义特征所具有的承载功能及几何信息的特点,可作为公差进化演绎的单元载体;在此基础上建立公差进化...
对于空气轴承中气膜的复杂湍流运动,无法直接用解析法求解其雷诺方程。针对计算流体力学（Computational fluiddynamics,CFD）方法计算大规模节流器阵列气膜压强分布所需时间较长的问题,提出一种结合节流器单元气膜等效电路建模与分段非线性插值的气膜压强分布解析计算方法。在CFD仿真得到单元气膜压强分布的基础上,建立以线性电阻网络表示的多...
为提高数控机床的精度,提出一种数控机床的几何与热的复合误差综合建模方法。通过分析机床在不同温度状态下的误差数据,得到机床误差分布规律;根据几何误差和热误差的不同特性进行误差分离,采用多项式拟合与线性拟合方法建立机床几何误差与热误差的综合数学模型;利用数控（Computer numerical control,CNC）系统的外部机床坐标系偏置功能,应用自...
零部件几何误差耦合而成的机床空间误差是影响其加工精度的主要原因,如何确定各零部件几何误差对加工精度的影响程度从而经济合理地分配机床零部件的几何精度是目前机床设计所面临的一个难题。基于多体系统理论,在敏感度分析的基础上提出一种识别关键性几何误差源参数的新方法。以一台四轴精密卧式加工中心为例,基于多体系统理论构建加工中心的...
电化学机械平坦化（Electrochemical mechanical planarization,ECMP）技术被认为是最具发展潜力的低强度Cu/low-k表面低压力平坦化技术之一,抛光液流动和接触压力的分布是影响ECMP效率和精度的决定性因素。采用混合软弹流润滑模型研究带导电孔ECMP抛光垫表面的流动与接触行为。分析结果表明,对于所研究的抛光垫和晶圆位置关系,尽管宏观平均接触...
混粉准干式电火花加工以气、液、固三相流作为工作介质,能够有效改善气中加工短路率高、加工效率低的问题。以纯净气体介质的击穿理论为基础,对三相流工作介质的击穿机理进行理论分析,阐明固、液分散相的作用机制。建立混粉准干式电火花加工的极间电场强度表达式,给出三相流中加工的放电间隙计算式,从理论上证明分散相的加入使得混粉准干式电火...
硬切削技术与旋风铣削工艺的结合使得螺纹的＂一次过＂成形得以实现,针对外螺纹内旋铣工艺中存在的过切现象,结合某型号丝杠的双圆弧滚道从几何学的角度利用坐标转换的方法对该工艺的加工机理进行解析,建立刀具廓形与螺纹滚道法向截形的转换关系。通过Matlab编程讨论螺纹滚道旋铣成形过程中刀具廓形和刀具前角的设计问题,以及刀尖旋转直径和刀具...
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