轴铆自转速度和进给速度对轮毂轴承性能的影响

采用弹塑性有限元法对轮毂轴承轴铆成形过程进行研究。分析了轴铆接过程铆头的梅花运动规律，将铆头作为刚体处理，在仿真中实现轴向平移和平面梅花状复合运动，同时提高了计算精度和计算效率。对轮毂轴和内圈材料进行试验，确定了轮毂轴材料的弹塑性本构关系。研究不同自转速度与进给速度条件对轮毂轴承性能的影响，对梅花状加载轨迹的轴铆成形进行了应力应变分析。结果表明：随着铆头自转速度的提高，轮毂轴承预紧力先增大后趋于稳定，铆头的自转速度增至516 r/min后内圈径向变形达到峰值；当进给速度在某一范围内变化时，预紧力和内圈径向变形会出现峰谷值；提高自转速度或降低进给速度都能减小铆接力，铆接机振动减小，提高成形质量。     

Reliability analysis of process-induced cracks in rotary swaged shell nose part

The rotary swaging process is a cold working process used to reduce the diameter, produce a taper or add point to a round workpiece. For the preform design of a swaged shell nose part by a rotary swaging process, finite element simulation and experimental verification have been carried out to obtain a shell body nose of desired quality. Reliability analysis for the occurrence of process-induced cracks is performed by fault tree analysis. The various process parameters such as initial nose thickness, feed distance and reduction diameter are applied for the fault tree in order to obtain the desired target dimensions. Through simulation, the effects of initial nose thickness on the swaged shapes are analyzed. With fault tree analysis, the risk of process-induced cracks was predicted by finite element simulation and the crack occurrence was verified by swaging experiment. The results show that a swaged shell nose part having higher reliability can be successfully produced by rotary swaging process.     

旋管过滤中颗粒沉积规律的研究与分析

在不同操作条件下,旋管转速对过滤速度的影响截然不同。通过分析滤饼表层颗粒的受力,揭示了旋管过滤中旋管转速、滤室间隙等参数对颗粒沉积规律的影响,并以物料试验对其进行验证。     

变转速电液推进机构

电液推进机构用于大型构件的移位装船作业,由夹紧模块夹持钢轨以提供反力支撑,通过推进液压缸完成构件的移位。电液推进机构采用变转速泵控方式,微控制器发出脉宽调制控制信号,作为变频器的输入指令信号,改变定量液压泵驱动电机的转速,以调节定量液压泵的输出流量,进而控制构件的移位速度。工程应用表明变转速电液推进机构具有效率高、响应快等特点,能够满足构件移位的作业需求。     

注塑机双肘杆锁模机构的建模与仿真

通过对双肘杆锁模机构运动几何关系的分析，利用传动比建立了锁模机构中液压缸位移和动模板位移之间的数学传递关系，对传动比、等效质量、肘肝力、节点摩擦力、动模板的锁模力、动模板的移动位移等参数进行了仿真计算，研究工作对全面认识锁模机构运动特性、设计动模板位置的闭环控制系统具有理论和实际意义。     

Joining process for copper and aluminum tubes by rotary swaging method

Connection technique of copper and aluminum is a key challenge in refrigeration industry. In this paper, rotary swaging connection process is proposed to connect cooper tube and aluminum tube in physical way. We find the length of overlapped area has a great effect on the joint reliability, and it should exceed the deformation region length. The joint strength is approximately determined by necking. With the reduction of the diameter at the necking area, joint strength first increases and then decreases. Some experiments are carried out to test the joining strength. It is shown that the joints are reliable enough, and joining by rotary swaging method is effective to combine copper and aluminum tubes.     

空气动压箔片轴承启停性能的实验研究

为分析空气动压箔片轴承启停过程的内在机制,构建箔片轴承试验平台,采用连续启停和阶梯转速启停2种实验模式对箔片轴承的启停特性进行深入研究,获得箔片轴承启停过程中摩擦力矩的真实变化规律;结合气体润滑理论,预测箔片轴承摩擦力矩在全转速范围内的变化规律,从工程角度给出了箔片轴承起飞转速的合理定义。结果表明:体接触摩擦力矩和气膜剪切摩擦力矩组成,在全转速范围内,箔片轴承的合成力矩随着转速的升高先降低后升高;工程角度看,当箔片轴承在设定转速下工作时,只要测量合成力矩相对于启动时最大力矩下降了很大的幅度,可以认为此时的箔片轴承已经起飞,即当前状态的箔片轴承具备承受相应负载的承载能力。     

支架安装车保压夹具系统设计分析

针对核岛内支架安装车夹持支架焊接安装时易发生掉落的现象,设计一种能够适应不同支架截面尺寸且有效保持夹持力的保压夹具系统。通过分析夹具系统结构组成和工作过程,建立夹持系统键合图模型和动力学方程,基于AMESim仿真分析支架夹持过程中油缸泄漏工况下系统工作特性,并在样机上搭建试验平台进行测试。结果表明:由于负载敏感系统的压力流量自适应作用,变量泵输出流量稳定,活动夹勾转动平稳;夹具夹持支架焊接过程中,蓄能器能及时补充系统泄漏的油液,保持工件夹持力在安全值之上,且当油缸夹持压力低于安全值时,高压待命的变量泵可及时为蓄能器充液;所建动力学模型仿真结果与试验数据吻合较好,为进一步优化保压夹具系统提供参考。     

微创外科机器人夹持手操作力感知机构研究

针对微创手术机器人,研究设计了载有力感知功能的从手夹持手,介绍了夹持手末端柔顺机构力觉传感器的设计、驱动装置及驱动方式的选择,并基于ANSYS软件分析了微创手术机器人夹持手在夹持过程中传感器形变与受力的关系。仿真及分析结果表明传感器的形变与受力基本趋于线性关系,为进一步研究手术机器人夹持手的力感知与力反馈的控制奠定了基础。     

航空自润滑关节轴承的内锥面滚铆工具设计

依据航空标准的规定要求,研究了一种新型的翻边固定的滚铆工具,以实现滚轮纯滚动、表面质量好、对轴承启动力矩影响小的质量目标。根据速度合成定理研究了滚轮实现纯滚动的条件,设计了内锥面的滚轮;以滚铆MS14101-9关节轴承为例,研究了两种滚轮对轴承外圈座圈之间的贴合度、轴承内外圈等效应力、轴向推出力、翻边表面质量的影响;最后,通过虚拟正交试验,以航空标准规定的轴承启动力矩范围为约束,以翻边固定后的轴承内圈外球面位移变化量为优化指标,研究了内锥面滚轮的滚铆工具的翻边载荷和公转转速的参数优化。研究结果表明：内锥面滚轮的工具可实现良好的工艺质量;当翻边工具的翻边载荷4000 N、公转转速200 r/min时,可以保障翻边固定后工艺质量指标和轴承启动力矩在航空标准规定范围内。     

直列四缸机平衡措施分析

某直列四缸机在工作时存在不平衡的二阶往复惯性力，为从根本上消除或减弱激振源，原机在设计之初，欲采用同向旋转双轴平衡方案，分析结果表明，同向旋转双轴平衡方案可100％平衡二阶往复惯性力，在中低转速工况下，双轴平衡机构所产生的附加力矩可部分抵消倾覆力矩的激振作用，但在发动机高转速下，双平衡轴所产生的附加力矩远远超过了原倾覆力矩的作用效果，引起发动机的剧烈振动。为此作者提出反向旋转双轴平衡方案．通过分析，反向旋转双轴平衡方案不再产生附加力矩，可以用于某直列四缸机的平衡机构。     

IMPROVE THE KINETIC PERFORMANCE OF THE PUMP CONTROLLED CLAMPING UNIT IN PLASTIC INJECTION MOLDING MACHINE WITH ADAPTIVE CONTROL STRATEGY

The kinetic characteristics of the clamping unit of plastic injection molding machine that is controlled by close loop with newly developed double speed variable pump unit are investigated. Considering the wide variation of the cylinder equivalent mass caused by the transmission ratio of clamping unit and the severe instantaneous impact force acted on the cylinder during the mold closing and opening process, an adaptive control principle of parameter and structure is proposed to improve its kinetic performance. The adaptive correlation between the acceleration feedback gain and the variable mass is derived. The pressure differential feedback is introduced to improve the dynamic performance in the case of small inertia and heavy impact load. The adaptation of sum pressure to load is used to reduce the energy loss of the system. The research results are verified by the simulation and experiment. The investigation method and the conclusions are also suitable for the differential cylinder system controlled by the traditional servo pump unit.     

机电控制无级变速器执行机构动态响应特性仿真研究

为研究夹紧力可调的机电控制无级变速器（EMCVT）电控电动执行机构的可靠性，及其速比和从动带轮夹紧力动态响应的影响因素，采用MATLAB/Simulink构建了EMCVT执行机构的动力学模型，设计了针对EMCVT电控电动执行机构的速比和夹紧力闭环控制器。对EMCVT输入转矩突变和目标速比突变两种工况进行了仿真分析，仿真结果表明：速比和从动带轮夹紧力动态响应的超调量和调节时间满足CVT的使用要求，从动带轮夹紧力响应时间小于1s，速比变化率可以达到2；EMCVT速比和从动带轮夹紧力动态响应的主要影响因素是执行电动机的负载和转动方向。     

液压缸驱动的剪刀撑机构运动及动力学分析

对内装式液压缸驱动的剪刀撑机构进行运动学及动力学分析，推导出液压缸活塞运动速度与剪刀撑机构运动速度的关系式及活塞推力与剪刀撑机构荷重的关系式，并给出计算实例。     

大型液压阻尼器试验台架设计及分析

针对大型液压阻尼器试验系统设计了一种电液伺服加载试验台架。台架设计了卧式四导向柱结构及带液压夹紧装置的可移动支座,以满足台架输出加载力大及不同规格试验件安装空间可调的功能需求。运用有限元方法,采用ANSYS软件,校核了台架强度和刚度,并对影响夹紧力的因素及台架振动特性进行了仿真分析。仿真结果表明,台架强度和刚度均满足要求,台架固有频率远高于其加载工作频率,不会发生共振;夹紧力大小与夹紧缸和导向柱之间距离成正比,与导向柱和支座配合间隙以及支座厚度成反比。该研究实现了试验台架总体结构设计及夹紧装置的优化,对于大型电液伺服加载试验台架的实现具有指导意义。     

圆锥滚子球基面磨削力模型及实验研究

为实现圆锥滚子球基面优质高效的磨削加工，以滚子球基面磨削原理为基础，建立圆锥滚子球基面磨削力的数学模型，提出了基于静刚度和功率来验证法向和切向磨削力的方法，系统地分析了夹持圆锥滚子的导轮盘转速差、圆锥滚子自转线速度和砂轮线速度对磨削力的影响，同时基于球基面磨削力数学模型优化磨削工艺参数。研究结果表明：所提出的磨削力模型的计算值与实验结果一致；导轮盘转速差降低、圆锥滚子自转线速度降低和砂轮线速度升高都会减小磨削力；优化后的磨削工艺参数可有效降低圆锥滚子球基面半径散差，从而再次验证了球基面磨削力模型的正确性。     

离心力补偿卡盘高速回转夹紧特性研究

通过对高速切削过程中卡盘和工件的受力与变形分析，建立了离心力补偿卡盘夹紧力变化的理论分析计算模型，并进行了实验验证。研究了卡盘的实际夹紧力变化、离心力补偿效率、夹紧力迟滞等高速回转夹紧特性，指出了卡盘设计和使用中应注意的问题，为更加合理有效地发挥离心力补偿卡盘的高速潜能、提高高速车削过程的安全性提供了科学的技术依据。     

钢管旋转机构的运动学分析及仿真

以一种新型钢管旋转机构为研究对象,采用复数矢量法求解了该机构的运动参数。基于ADAMS仿真软件建立了机构的虚拟样机模型,并对该机构进行运动学仿真分析,对比分析了两种条件下其运动规律和状态。分析结果表明,在钢管夹紧阶段,夹杆均为变减速运动;而在旋转阶段,当气缸输入时,机构为变加速的加速转动,当曲柄输入时,机构为匀速转动;气缸在整个运动过程中为正、反向摆动。分析结果为机构的工作参数选择和结构的优化设计提供依据。     

Festo CLR气缸工作性能实验分析

本文对CLR气缸工作性能的实验研究,目的是为了满足数控机床气动随行夹具中气缸的旋转夹紧要求。利用PLC控制器、气阀、气缸、传感器等元器件搭建实验平台。对主要实验步骤进行详细分析,通过实验论证Festo CLR直线摆动夹紧气缸完全满足气动随行夹具工作要求。     

高速开关阀控制的可变夹紧力夹具

针对恒定夹紧力夹具对零件加工精度的影响,提出一种变夹紧力夹具方案。该夹具根据切削力的大小,优化分析工件最佳的夹紧点位置及各点的夹紧力,能够自动调整夹紧力的大小,以适应切削力,减少加工系统的切削变形。采用同工步数字控制技术,实现自适应夹紧功能,采用高速开关阀作为液压系统的动态控制元件控制夹紧力的大小。