基于三次样条插值法的凸轮型线误差算法研究

针对三坐标测量机在检测凸轮型线时数据处理困难的问题，提出了一种基于三次样条插值法的凸轮轮廓误差算法。以凸轮理论升程数据为基础，采用三次样条插值法处理升程数据后得到其拟合曲线，相较于传统的最小二乘法精度更高，边缘处的误差更小。在得到原始的测量数据后，结合三次样条的边界条件和求解方法，完成算法程序编写和数值实验的验证。结果表明：针对凸轮轮廓的位点数据，以三次样条插值法为核心构筑的算法能够有效地计算出凸轮型线的误差，同时完成误差判定。     

油墨刮刀电刷镀层厚度与刷镀工艺参数关系的数学模型

油墨刮刀表面强化层的厚度是影响刮刀制作质量的重要因素,目前国内这方面的研究尚不深入。应用电刷镀方法对传统刮刀进行镀覆,分析了电刷镀工艺参数对油墨刮刀镀层厚度的影响。采用中心组合设计法和响应面法,建立了镀层厚度与刷镀电压及镀头运动速度之间的数学模型。结果表明:刷镀层厚度随电压的增大而增大,随镀头运动速度的增大而减小;在刷镀过程中可以根据该模型控制电压,动态优化镀头运动速度,实现镀层厚度的均匀化和精确控制。     

剃齿刀修形砂轮斜截面法数控精密加工机理研究

剃齿刀修形砂轮侧面突起是弦长弦高比很大的圆弧,现有数控插补算法无法加工出符合精度要求的修形砂轮。针对这一缺陷,提出斜截面法放大弦高从而减小弦长弦高比的方法,推导加工曲线的方程,并结合算例,获得离散点坐标和加工刀具轨迹。结果表明通过斜截面法放大弦高的加工方式可以获得较高精度的插补轨迹。同时也为大曲率小圆弧曲面的数控加工奠定了一定的理论基础。     

平面二包蜗杆副传动设计参数的多目标优化

平面二次包络环面蜗杆传动具有齿面硬度大、精度高、流体动压油膜容易形成、多齿啮合和双线接触等优点,并具有很高的承载能力和传动效率,通过对平面二包蜗杆传动副的设计参数的分析研究,兼顾该传动副的传动效率与制造成本,以最小的相对滑动速度和体积最小化作为目标函数,建立了该传动副多目标优化设计的理论模型,并对其进行了求解,设计参数的优化结果更趋于完善.     

复合槽孔织构化端面机械密封性能的研究

针对机械密封端面单一螺旋槽和单一椭圆微孔织构,提出一种新型的结合螺旋槽、椭圆微孔的复合槽孔织构类型,在建立复合槽孔织构化机械密封端面理论模型的基础上,通过数值求解的方法对比考察单一螺旋槽、椭圆微孔织构化和复合槽孔织构化端面机械密封性能间的差异,分析3种织构化端面的流场特性。计算同一工况条件下3种织构化端面的承载力F、泄漏量Q及膜刚度K,分别考察织构深度h_p、密封间隙h_0、织构面积率S_p、动环旋转速度n及压力比p_i/p_o对3种织构化端面机械密封性能的影响。结果表明:螺旋槽织构能显著提高机械密封端面的承载力和膜刚度,而椭圆微孔织构对降低泄漏量有较大贡献;在较小的织构深度和密封间隙下,复合槽孔织构可获得相对较小的泄漏量和良好的承载力及膜刚度。     

搅拌器的结构设计及有限元模拟

针对传统的推进式和框式搅拌器在用于高黏度物料搅拌时存在搅拌范围小、死角多和物料自动爬升等问题,提出一种新型的螺旋式搅拌器,介绍该型搅拌器的设计方法,给出螺旋线的理论方程,运用Solidworks建立搅拌器的三维模型并进行流场分析和数值模拟.结果表明:该搅拌器能够在较大范围内进行搅拌,并克服了物料的自动爬升现象,为多功能食品搅拌机的结构设计提供了一定的参考.     

Al2O3-13%TiO2复合陶瓷涂层厚度的电刷镀参数敏感性分析

采用电刷镀技术在油墨刮刀刀口制备Al2O3-13%TiO2复合陶瓷(AT13)涂层,借助系统分析中的多因素敏感性分析方法,建立无量纲形式的敏感度函数,计算敏感度因子,对影响涂层厚度的工艺参数进行敏感性分析,找出影响厚度的最大敏感因素,并与中心组合设计实验的方差分析结果进行比较。结果表明:镀头运动速度对涂层厚度影响最大(敏感因子SV*=4.352 8),电流次之(S I*=0.289 3),电压的影响程度最小(SV*=0.249 2)。敏感性分析的结果与方差分析结果一致,可以作为优化电刷镀制备复合陶瓷涂层参数的1种新方法。     

表面织构底部构形对液体润滑机械密封性能的影响

表面织构负压区“空化”行为严重影响织构化密封端面整体密封性能。采用激光加工技术在碳化硅密封环端面制备出平底、左倾斜、右倾斜等3种底部形状的正方形凹坑织构,通过自主搭建的高速密封试验机开展试验,研究不同转速和轴向载荷条件下底部构形对端面摩擦系数、泄漏量及温度等密封性能参数的影响;利用Fluent17.0软件模拟分析3种底部构形截面的压力和流线分布。结果表明：随转速及轴向载荷的增大,底部左倾斜织构能显著减小端面摩擦系数和抑制泄漏,降低密封端面热量,有效改善机械密封性能;轴向载荷为110～140 N,转速在7 000 r/min时,底面左倾斜织构可获得最佳的综合密封性能;底部左倾斜织构入口处的负压区面积显著减小,流体介质的“空化”行为得到有效抑制,织构区域内流线复杂而紊乱,回流更强烈,流体微动压效应更明显。     

大型40Cr13环件径-轴向轧制进给曲线设计方法研究

为满足实际生产需求，保障环件在实际轧制过程中的稳定性及产品质量统一，根据大型40Cr13环件塑性变形特点，在传统轧制曲线的基础上规划了五段式轧制曲线，并根据实际生产经验提出了各阶段的芯辊进给量Δb_i,再结合环件咬入条件、锻透条件及环件直径增大速度等公式提出了各阶段芯辊进给速度V_i的计算方法，从而得出了五段式轧制曲线设计方法。选择实际订单要求尺寸设计了五段式轧制曲线，通过有限元模拟方式分析了轧制后环件精度、温度和应变分布，均能满足实际生产要求，从而验证了五段式轧制曲线的合理性。