静压主轴轴心轨迹的主动控制

为实现活塞椭圆销孔加工的新方法,需要主轴轴心沿着期望的小椭圆轨迹运动。对一种液压伺服回路系统进行深入研究,利用回路中的电液伺服阀来主动控制轴心的运动轨迹。首先建立主轴的动力学方程,并联立雷诺方程、流量连续性方程及承载力公式,获得了轴心运动坐标与电液伺服阀控制参数的定量关系。最后利用MATLAB软件得到轴心运动轨迹为椭圆时,伺服阀的控制参数及静压油腔的压力参数,这为活塞椭圆销孔精密加工新方法的后续实现奠定了理论基础。     

径向动压滑动轴承主轴轴心轨迹的动态仿真

径向动压滑动轴承主轴轴心轨迹直接反映了轴承的工作状况,对轴承的设计与故障诊断具有重要的作用。研究了用Hahn法对径向动压滑动轴承主轴轴心轨迹进行动态仿真的方法,并结合Reynolds积分边界争件的思想,对半Sommerfeld边界条件的应用进行了修正,提高了计算精度。     

基于重复控制的静压轴承-主轴系统非圆轴心轨迹成型技术研究

非圆轴心轨迹成型技术可用于异形曲面加工等特殊用途。为提高非圆轴心轨迹的成型精度,提出了可控静压轴承主轴系统的重复控制方法。可控静压轴承主轴系统是一个多变量耦合系统,模型复杂。为了便于控制器的设计,对系统原有线性参变模型进行了简化,建立了线性解耦模型。根据非圆轴心轨迹成型的特点,将重复控制器引入原PI控制系统,并根据稳定性准则,设计了重复控制器各参数,同时,为保证系统对非圆轨迹的跟踪精度,分析了增益参数对系统稳定性和性能之间的影响。最后建立了可控静压轴承主轴仿真与实验系统,并将重复控制与传统PI控制策略进行了对比。结果表明,该重复控制系统具有较强的鲁棒性且稳态误差更小,控制精度相较于PI控制系统有显著的提升。     

车削状态下主轴轴心轨迹测试技术的研究

研究了车削状态下进行主轴轴心轨迹在线测试的问题,搭建了适用于工业现场的主轴轴心轨迹测试系统。通过该测试系统,分析了主轴在空载、夹持工件及车削状态下的主轴轴心轨迹的变化情况。实验表明,该测试系统能够准确分离主轴的圆度误差和主轴轴心轨迹,通过测得的轴心轨迹图,可以分析主轴在不同工况下的主轴振动情况,进行机床主轴的故障评估以及建立故障自动识别系统。     

基于小波去噪算法的主轴轴心轨迹提纯研究

主轴轴心轨迹中包含了大量的故障信息,在研究轴心轨迹之前必须进行降噪处理。介绍了三种不同的小波阈值去噪方法,并利用此三种方法对所采集的轴心轨迹数据进行降噪处理,实验结果表明方法三的去噪效果最好。为进一步研究提供了依据。     

混流泵起动过程转子轴心轨迹的试验研究*

混流泵起动过程中的振动失稳严重威胁着泵机组的安全,研究起动过程中的轴心轨迹,可以全面、直观地反映瞬态效应对机组运行稳定性的影响,掌握非调节工况下转子的振动状态。基于本特利408数据采集系统,测量获得了起动加速过程中不同转速下转子的轴心轨迹图和时域图,分解提纯一倍频和二倍频轴心轨迹图及其时域图,解析起动过程不同转速下的频谱图。研究结果表明,加速过程中,一倍频轴心轨迹由长短轴相差不大的椭圆逐渐变为圆形,可以判断转子存在弓状回转涡动且涡动不断加剧;二倍频轴心轨迹由近似水平线段逐渐变化为水平方向扁平的椭圆,可以判断转子存在不对中现象且水平方向的振动不断加剧。结合瞬态外特性曲线,研究发现随着转速的逐渐增大,转子系统的瞬时水力冲击逐渐增大,转子不平衡量和径向偏移量逐渐增大,振动情况逐渐加重,当转速达到最大值时,轴系振动出现一个峰值并随转速稳定有所降低并逐渐趋于稳定。加速是引起轴系振动的主要原因,瞬态效应是影响振动故障恶化的重要因素。研究成果对于实时评估混流泵起动过程中的轴系运行状态、有效降低或防止振动故障的恶化具有重要的工程应用价值和理论指导作用。     

机床主轴纯径向跳动的轴心轨迹分析

首先指出机床主轴产生纯径向跳动的原因是轴承以及主轴颈存在形状误差，然后建立了当机床采用滑动轴承时主轴纯径向跳动的轴心轨迹数学模型，并对这一模型进行理论分析，得到以下结论：轴心轨迹为类椭圆，其长轴是短轴的两倍，旋转频率是主轴旋转频率的两倍。     

基于小波变换的轴心轨迹特征提取

回转机械的轴心轨迹包含着反映其运行状态的丰富信息，但由于各种噪声干扰严重，使轴心轨迹非常杂乱，难以从中得到有用信息。本文将小波变换用于提纯轴心轨迹，剔除干扰，提取故障特征，取得了良好的效果     

基于图像处理方法的轴心轨迹识别方法

提出一种根据轴心轨迹几何特征和不变矩特征的轴心轨迹识别方法.由于利用了直观的图像特征,使得识别的结果更加明晰.     

基于频谱与轴心轨迹图的汽轮机RBF神经网络故障诊断研究

通过对比频谱分析的汽轮机故障诊断技术,提出一种频谱与轴心位置相结合的基于RBF网络的故障诊断方法,并且通过ZT-3转子模拟试验台得出的试验数据和轴心轨迹图作为训练样本,对RBF网络的故障诊断方式进行仿真。     

脉冲式膨胀机构节流特性的试验研究

在制冷陈列柜制冷系统的基础上建立脉冲式膨胀阀制冷系统的性能试验台,通过调节脉冲电子信号,对脉冲膨胀阀进行了节流特性的试验研究.试验得出了脉冲膨胀阀的节流特性规律,指出对脉冲膨胀阀节流特性有影响的因素.研究表明供液系数是影响制冷系统蒸发温度的主要因素,而脉冲频率会影响系统达到稳定的时间以及蒸发温度的波动情况,并对三种节流机构(热力膨胀阀、电子膨胀阀和脉冲膨胀阀)进行了性能对比试验.研究表明使用脉冲膨胀阀的蒸发器蒸发温度变化规律有别于热力膨胀阀和传统的电子膨胀阀.蒸发器入口和出口的温度在开机很短时间内就能达到稳定的蒸发温度,并能稳定在很小的过热度范围内.使用脉冲膨胀阀的制冷系统能很好的实现制冷循环的节流效果,调节脉冲信号可使系统满足工况变化的要求.     

液体静压主轴油膜滑移现象的分析及试验研究

针对液体静压主轴运动过程中动态特性问题,研究微尺度下油膜滑移对轴承承载力,刚度及动态刚度的影响。把微尺度下发生的速度滑移引入到油膜性能方程中,结合液体静压主轴系统平衡方程推导出了主轴系统承载力、刚度及动态刚度表达式,研究了油膜初期主轴静动态性能及油膜动刚度特性。从仿真结果中得到油膜滑移的发生使得承载力及刚度增大,最大刚度对应油膜厚度减小。最后刚度检测试验间接得出了实际主轴系统油膜流动过程中,存在油膜微滑移现象。本项研究为液体静压主轴微尺度下油膜滑移现象及性能的研究探索了一条新途径。     

一种基于虚拟主轴的协调运动轨迹的规划分析

针对多轴间的同步运动,提出了一种基于虚拟主轴的协调运动轨迹规划的算法。建立了多轴协调运动的运动学模型,分析多轴间的运动学约束,通过逆运动学运算得到任务空间的关键位置、速度和加速度序列,将上述运动学约束转换为相互耦合的非均匀B样条控制顶点的约束,利用非均匀B样条进行了轨迹规划。将上述多条运动轨迹间的耦合关系转换为各条运动轨迹与虚拟主轴之间的耦合关系,建立了基于电子凸轮的虚拟主轴的多轴间协调运动控制模型,结合实例对模型的有效性及其运动轨迹的性能进行了验证分析。     

螺旋线形阀压电泵的理论与试验研究*

有阀压电泵在精细化工、MEMS、生物医学工程等领域具有重大应用前景。为了克服有阀压电泵结构复杂、跟从与截止性差、成本高等缺点,设计一种异形拟悬臂梁结构的螺旋线形弹性固支阀,其螺旋臂长是简单悬臂梁阀的数倍,工作时开启度大,且因其螺旋线形弹性结构,阀体不仅可以上下回位,左右也具有对中功能,并把这种阀安装在有阀压电泵的泵腔内形成螺旋线形阀压电泵。在深入分析有阀压电泵优缺点的基础上分析螺旋线形阀压电泵的工作原理,依照泵内部能量传递的路径建立压电驱动(电压、频率)为输入与泵流动(流量、压差)为输出之间的关系式,加工试验样机,并进行性能测试试验,螺旋线形阀压电泵具有泵功能,证明了其有效性和理论分析的正确性。试验结果表明：随着驱动电压的增大,泵的输出流量和压差呈上升趋势,这个结果与Matlab数值仿真计算结果趋势一致。在电压为220 V、频率为30 Hz时,得到仿真流量41.26 mL/min,实际试验流量为10.2 mL/min,误差75.3%;在电压为220 V、频率为20 Hz时,得到仿真流量27.51 mL/min,实际试验流量为22.8 mL/min,误差17.2%。     

基于流量控制阀的液体静压导轨动态特性分析

以流量控制阀调节下的闭式液体静压导轨为对象,建立了导轨系统的运动学方程和流量方程,推导并线性化处理了外载荷与油膜厚度、油腔压力的微分方程组,利用Laplace变换获得了传递函数,推导了导轨动态性能的数学表达式。以现场调试为基础,绘制了油膜厚度与动力黏度、油腔压力与初始开口度的关系曲线,分析了系统的幅频、相频特性。分析了动力黏度、初始开口度对时域、频域内导轨动态性能的影响,研究结果可为工程调试提供理论基础。     

液体静压轴承薄膜节流新结构的设计分析

根据岛式薄膜受力及边界条件,给出了岛式薄膜节流器的变形系数解析式.常规薄膜节流器和岛式薄膜节流器对比分析表明,岛式薄膜节流器克服了常规薄膜节流器近似缝隙节流和薄膜易翘曲的不足,实现了真正的缝隙节流,其承载能力也大幅度提高.     

轻烃总库锭子油阀密封技术研究

就轻烃总库锭子油阀密封中的问题,对密封件的材料及结构进行了深入研究,提出了解决问题的办法和措施,收到了良好的效果。     

轴颈形状误差对液体静压主轴回转精度的影响

液体静压主轴是精密、超精密机床的核心功能部件,已在工程领域广泛应用,但轴颈形状误差作为静压主轴形成回转误差的主要因素,其对回转误差的定量影响规律并不明确。通过分析和简化主轴轴颈的形状误差特征,运用CFD动网格技术定量计算了形状误差作用下主轴在轴承油膜中的平衡位置,模拟了主轴旋转时轴颈形状误差凹、凸部位依次通过最小油膜厚度位置的轴心轨迹,发现了轴颈圆度误差使主轴形成回转误差,其大小与轴颈圆度频次和幅值有关,揭示出轴颈圆度误差对液体静压主轴回转精度的作用机制。通过对比理论计算和试验测试轴颈圆度误差作用下的回转精度,理论计算值约为试验测试值的75.2%。理论计算结果和所提出的研究方法具有重要的理论意义和工程参考价值。     

静液驱动履带车辆差速与独立转向性能仿真研究

在对静液驱动履带车辆转向行驶理论分析的基础上,运用MATLAB/Simulink对系统转向过程进行了仿真分析。结果表明:在三种转向工况中,原位转向时车辆所需总功率、马达负载转矩及系统压力均最大,宜采用独立式转向;小半径转向时采用独立式转向可保证驾驶员在转向操纵过程中车辆完成转向的情况下,通过踩加速踏板提高平均车速来提高车辆机动性能;修正转向时采用差速式转向可使系统具有良好动态特性。     

压电式气动伺服阀控制策略的研究

通过分析比较单纯PID控制和PID神经元网络控制对压电式气动伺服阀动态特性的影响,具体比较两种控制下压电式气动伺服阀的稳定性、快速响应性、信号跟踪能力,仿真结果表明,PID神经元网络控制比单纯PID控制对系统具有更好的稳定性、快速响应性和信号跟踪能力.