检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2025年第2期51卷 563-572页

作者：程慧明石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124

减速器是典型的滞回系统,滞回影响传动性能。现有减速器滞回模型会忽略几何误差的滞回特性,而将其当成常量,导致模型不能完整反映其滞回特性。为此,探究了减速器滞回的产生机理,从理论上分析了几何误差、摩擦和弹性变形对减速器滞回的影... 详细信息

减速器是典型的滞回系统,滞回影响传动性能。现有减速器滞回模型会忽略几何误差的滞回特性,而将其当成常量,导致模型不能完整反映其滞回特性。为此,探究了减速器滞回的产生机理,从理论上分析了几何误差、摩擦和弹性变形对减速器滞回的影响,建立了考虑几何误差滞回特性的减速器滞回模型。在模型的实际应用中,发现了减速器回差的动态性,并推导了动态回差公式。通过实验研究,验证了几何误差对减速器滞回的影响,证实了滞回模型的有效性;通过改变回差测试时的加载速率,验证了回差的动态性;发现材质不同,受加载速率的影响不同,加载速率每增加0.05(N·m)/s,模数为0.22 mm的小型金属和塑料齿轮减速器的回差测试结果分别下降约3′和10′。

关键词：减速器滞回模型回差动态性加载速率

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真空气体静压轴承研究进展

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机械工程学报 2025年第5期61卷 13-25页

作者：吴剑威王继尧郑健赵鹏越高席丰温众普哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所哈尔滨150001 超精密仪器技术及智能化工业和信息部重点实验室哈尔滨150080 北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124

随着气体静压润滑技术的不断发展及兼容真空工作环境的迫切需求,基于密封设计的真空气体静压轴承已成为近年来的研究热点之一。因其具有高动态、低摩擦、高精度和无污染等优势,在精密加工、检测等领域有着良好的应用前景。从真空气体润... 详细信息

随着气体静压润滑技术的不断发展及兼容真空工作环境的迫切需求,基于密封设计的真空气体静压轴承已成为近年来的研究热点之一。因其具有高动态、低摩擦、高精度和无污染等优势,在精密加工、检测等领域有着良好的应用前景。从真空气体润滑方式、结构优化及实验研究等三方面入手,详述了真空气体静压轴承的国内外研究现状。对比了真空气体静压轴承相较于传统气体轴承的优缺点,同时归纳了真空气体静压轴承的常规密封方法及高效抽排方式。在此基础上分析了真空气体静压轴承在设计中存在的支承特性、结构设计、加工工艺等关键技术问题,并对真空气体轴承未来发展趋势进行了初步展望,为真空气体静压轴承的设计提供相应依据。

关键词：真空气体静压轴承轴承密封静态特性结构优化实验研究

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超精密气浮关键技术及发展趋势

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机械工程学报 2025年第5期61卷 1-12页

作者：温众普石照耀谭久彬吴剑威崔海龙北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所哈尔滨150001 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621900

超精密测量是指准确度优于100nm量级的测量。高端制造通常需要在超精密量级上,例如将光机分成数十个系统、上千个零部件高度集成、协同工作才能实现。因此,超精密测量是建立国家测量体系和完整制造连、产业链的基石,是装备制造业向中高... 详细信息

超精密测量是指准确度优于100nm量级的测量。高端制造通常需要在超精密量级上,例如将光机分成数十个系统、上千个零部件高度集成、协同工作才能实现。因此,超精密测量是建立国家测量体系和完整制造连、产业链的基石,是装备制造业向中高端跨越的必要条件。在超精密测量技术体系中,直线/回转运动基准就像是仪器装备的骨骼,其精度和性能很大程度上决定了仪器装备的整体精度和性能。气浮技术的一般精度就达到0.1μm/100 mm,且具有摩擦小寿命长的特点,已经成为实现超精密测量的核心技术支撑。根据气浮装备工作原理与结构的分析,提出了性能提升方法中的两类矛盾、以及两者在结构设计上的统一性;分析了工程计算法、表压比法、气阻计算法、有限元法等主要设计方法的特点,归纳总结各方法的适用范围;最后,从装备需求、性能提升、分析计算、创新结构方面展望了国内静压气浮技术的发展趋势,指出突破现有技术指标所面临的问题和发展方向。

关键词：气浮技术高精度设计方法性能计算

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虚拟激光追踪仪多站位测量系统的不确定度评价方法

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中国激光 2025年第1期52卷 83-90页

作者：张澳李长城陈洪芳马英伦石照耀北京工业大学机械与能源工程学院北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

测量不确定度是衡量校准结果可靠性和评定测量设备性能的重要指标。常用的测量不确定度指南（GUM）可以对简单的线性模型进行准确的不确定度评估，但对于复杂的、非线性的或者包含随机过程的模型，蒙特卡罗法则更具优势。鉴于此，本团... 详细信息

测量不确定度是衡量校准结果可靠性和评定测量设备性能的重要指标。常用的测量不确定度指南（GUM）可以对简单的线性模型进行准确的不确定度评估，但对于复杂的、非线性的或者包含随机过程的模型，蒙特卡罗法则更具优势。鉴于此，本团队提出了虚拟激光追踪仪多站位测量系统的不确定度评价方法。基于虚拟原型的机电一体化联合设计方法，构建了虚拟激光追踪仪多站位测量系统并建立了相应的测量模型，同时基于自适应蒙特卡罗法对测量结果进行了不确定度评价。实验结果表明，所提方法可以模拟任意环境下基于激光追踪仪多站位测量技术的三坐标测量机的标定过程，可以有效分离各误差源从而分析单个误差源对测量系统不确定度的影响，可以近乎实时地给出不确定度的评价结果，实现了对虚拟激光追踪仪多站位测量系统性能的准确评估。

关键词：测量虚拟激光追踪仪不确定度评价自适应蒙特卡罗法三坐标测量机

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三维表面粗糙度的表征和应用

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光学精密工程 2018年第8期26卷 1994-2011页

作者：何宝凤魏翠娥刘柄显丁思源石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

表面粗糙度会直接影响零部件的耐磨性、密封性以及抗腐蚀性等,是评定机械加工和产品质量的重要指标。现代科技水平的不断提高对零件表面性能的要求也日益严苛。传统的二维表面粗糙度的测量和表征已经不再能够满足技术发展的要求,三维表... 详细信息

表面粗糙度会直接影响零部件的耐磨性、密封性以及抗腐蚀性等,是评定机械加工和产品质量的重要指标。现代科技水平的不断提高对零件表面性能的要求也日益严苛。传统的二维表面粗糙度的测量和表征已经不再能够满足技术发展的要求,三维表面粗糙度由于能够更加全面、真实地反映工件表面的状态而受到人们的重视,成为研究热点。本文回顾了三维表面粗糙度的发展历史,系统地介绍了三维表面粗糙度参数及标准的发展现状,分析了表面形貌与功能特性的联系,概述了三维粗糙度参数在制造业、生物医疗、摩擦学与材料科学等领域的广泛应用,并进一步指出了三维表面粗糙度表征和应用的发展方向。未来随着相关研究(比如,三维测量的溯源性、重复性、参数表征体系等问题)的深入以及三维表面测量手段的发展,三维表面粗糙度参数也将不断完善和推广,并更多地与实际功能相结合来预测并指导生产,确保工件的表面质量。

关键词：三维表面粗糙度表面粗糙度参数三维表面粗糙度表征表面功能特性

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齿轮线激光三维测量仪的研制

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 95-103页

作者：石照耀李美川孙衍强于渤北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

快速获取齿轮全部齿面的三维误差信息,是表征复杂齿面质量的关键和前提。本文基于激光三角测量原理,建立了齿轮线激光三维测量模型,研制出齿轮线激光三维测量仪,可用于生产现场快速获取被测齿轮的三维齿面误差信息并进行质量评定。仪器... 详细信息

快速获取齿轮全部齿面的三维误差信息,是表征复杂齿面质量的关键和前提。本文基于激光三角测量原理,建立了齿轮线激光三维测量模型,研制出齿轮线激光三维测量仪,可用于生产现场快速获取被测齿轮的三维齿面误差信息并进行质量评定。仪器采用立式结构,主要由基座、精密主轴、圆光栅传感器、控制系统、软件系统等部分组成。精密主轴采用密珠轴系实现高精度回转,保证了被测齿轮的高精度定位与回转。在精密主轴周向布置两个高精度线激光传感器,并根据被测齿轮参数调整其位姿状态;圆光栅实时获取精密主轴的回转角度,并触发采集器实时采集并记录被测齿轮左右齿面的几何信息。开发了齿轮线激光三维测量与评价软件,可实现齿轮齿廓偏差、齿距偏差、拓扑偏差等项目的测量与评定,能够满足5级精度齿轮的检测要求。

关键词：齿轮齿轮测量齿轮测量仪器线激光传感器线激光测量

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齿轮三维测量中线激光传感器位姿标定方法

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 39-46页

作者：石照耀孙衍强北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

在齿轮三维测量中，传感器位姿标定的结果直接影响测量结果的准确性。本文提出了一种基于特征标准件的线激光传感器位姿标定方法，并设计了一款具有一定几何特征的标准件。该方法解耦了传感器与仪器之间的位姿关系，通过运动过程中传感... 详细信息

在齿轮三维测量中，传感器位姿标定的结果直接影响测量结果的准确性。本文提出了一种基于特征标准件的线激光传感器位姿标定方法，并设计了一款具有一定几何特征的标准件。该方法解耦了传感器与仪器之间的位姿关系，通过运动过程中传感器与标准件的几何关系计算传感器的三个姿态角并调整至标定零位，然后通过多次偏置求等区域均值的方法依次计算传感器3个位置量的偏置距离。在齿轮测量中心上进行验证实验，多次标定后被测齿轮的齿廓偏差动态测量重复性为3.94μm,评价标准差小于0.3μm,且评价结果与传统接触式测量结果的趋势一致。结果表明，基于特征标准件的线激光传感器位姿标定方法使得齿轮三维测量具有较好的测量重复性与准确性。

关键词：齿轮测量齿轮测量仪器激光传感器位姿标定齿轮

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小模数直齿轮免参数并行快速测量

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光学精密工程 2024年第6期32卷 792-805页

作者：方一鸣石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

小模数齿轮在实际制造中，单条产线多台设备通常同时生产多种不同参数的齿轮，迄今无法用单台齿轮测量仪器在生产线上同时实时全检这些不同参数的齿轮。开发了基于Facet的齿轮亚像素边缘定位算法、基于迭代重加权最小二乘的齿轮中心定... 详细信息

小模数齿轮在实际制造中，单条产线多台设备通常同时生产多种不同参数的齿轮，迄今无法用单台齿轮测量仪器在生产线上同时实时全检这些不同参数的齿轮。开发了基于Facet的齿轮亚像素边缘定位算法、基于迭代重加权最小二乘的齿轮中心定位法、圆与齿廓交点快速定位法、正弦函数拟合齿数法和齿廓近似测压力角法等；若结合适当的送料与定位机构，本文方法能够在未知参数时，实现多种不同型号齿轮的混合测量，无需装夹，测量效率高。可以实现齿数、模数、压力角、齿顶圆直径、齿根圆直径、全齿高、齿宽、公法线变动量、变位系数、齿廓偏差和形位误差的测量。实验结果表明：该方法测量0.5～1.0 mm模数的直齿轮的重复性精度为4μm。该方法在小模数齿轮柔性化生产线具有重要应用前景。

关键词：小模数直齿轮齿轮在线测量机器视觉边缘检测亚像素

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环面蜗轮滚刀测量机

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光学精密工程 2015年第10期23卷 2827-2834页

作者：石照耀于渤叶勇闫璐北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

基于圆柱坐标系测量原理,采用电子展成法研制了一台环面蜗轮滚刀测量机用于环面蜗轮滚刀的快速测量。该测量机通过对3个运动轴的闭环控制,使测头沿着被测误差项的路径运动来获取数据并完成测量。介绍了测量机的工作原理与构成,其为卧式... 详细信息

基于圆柱坐标系测量原理,采用电子展成法研制了一台环面蜗轮滚刀测量机用于环面蜗轮滚刀的快速测量。该测量机通过对3个运动轴的闭环控制,使测头沿着被测误差项的路径运动来获取数据并完成测量。介绍了测量机的工作原理与构成,其为卧式结构,由花岗石床身、精密密珠主轴、滑动导轨和闭环控制系统构成。开发了环面蜗轮滚刀测量软件,实现了环面滚刀各项误差的快速精密测量。实验显示:该仪器可以对切削刃螺旋线误差、刃口齿形误差和容屑槽周节误差进行测量,测量的合成不确定度分别为2.35、2.45和2.94μm,均小于圆柱齿轮滚刀标准GB/T6084-2001中对应误差项公差的1/3,满足AA级精度的环面滚刀各项误差的测量要求,验证了该测量机的功能与可靠性。该测量机也可以用于环面蜗杆、圆柱蜗杆及圆柱滚刀的测量。

关键词：环面蜗轮滚刀滚刀测量螺旋线误差齿形误差周节误差

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新一代GPS标准中非理想表面模型的建模方法

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仪器仪表学报 2016年第1期37卷 91-98页

作者：张敏姜海洋石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

本文重点研究在新一代产品几何技术规范标准下如何将非理想表面模型以离散数学的方法表达出来。利用马尔科夫链蒙特卡洛仿真技术(MCMC)和基于主成分分析(PCA)的全局建模法来实现考虑几何约束和公差规范的具有随机误差的非理想表面模型... 详细信息

本文重点研究在新一代产品几何技术规范标准下如何将非理想表面模型以离散数学的方法表达出来。利用马尔科夫链蒙特卡洛仿真技术(MCMC)和基于主成分分析(PCA)的全局建模法来实现考虑几何约束和公差规范的具有随机误差的非理想表面模型的仿真分析;利用统计形状分析方法(SSA)和基于广义Darboux结构的局部建模法来实现在制造过程中产生的系统误差的非理想表面模型的仿真分析;并引入平均非理想表面模型概念及其统计分析方法对产品变形趋势进行预测。最后以实际工件为对象,通过本文提出的方法得到了其非理想表面模型的仿真结果,并对其仿真效果进行了综合分析,分析结果证明了本文提出方法的正确性和可行性。

关键词：产品几何技术规范离散数学方法非理想表面模型蒙特卡洛仿真统计形状分析

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