检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2017年第4期46卷 180-185页

作者：董沫辰宫经珠吕晋军董光能西北大学化学与材料科学学院西安221116 西安应用光学研究所西安100089 西安交通大学现代设计及转子-轴承系统教育部重点实验室西安710049

目的摩擦副的选配是一个十分复杂的问题,目前还没有一个通用的规范。机械端面密封材料副也是一个典型的摩擦副,其选择与所要密封的介质有关,密封材料副涉及高硬度材料(如硬质合金)及软质材料(如浸渍石墨、浸渍巴氏合金等)。材料选择范围... 详细信息

目的摩擦副的选配是一个十分复杂的问题,目前还没有一个通用的规范。机械端面密封材料副也是一个典型的摩擦副,其选择与所要密封的介质有关,密封材料副涉及高硬度材料(如硬质合金)及软质材料(如浸渍石墨、浸渍巴氏合金等)。材料选择范围大,材料性能差异也大,其内在本质并不清楚。旨在提出一种方法,为摩擦副材料的选择与表面设计提供依据。方法分析了G-W模型塑性指数的局限性,考虑了摩擦副硬度的匹配性,并以一对摩擦副系统的有效硬度代替G-W模型塑性指数中较软配副材料的硬度。同时采用因存在摩擦力导致真实接触面积增大的修正粘着理论对G-W模型塑性指数进行了修正,以期能够适应摩擦等复杂接触工况,并引入摩擦系数。结果塑性指数的区分度增大,反映了摩擦副的硬度匹配性,同时体现了与磨损率的相关性。结论对非超硬材料配副,系统的塑性指数越大,磨损率也越大。

关键词：摩擦副机械密封塑性指数磨损率接触

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解决路径规划局部极小问题的势场栅格法

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机械设计与研究 2017年第5期33卷 46-50页

作者：朱爱斌刘洋洋何大勇何胜利西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 陕西智能机器人重点实验室西安710049

路径规划作为移动机器人顺利完成作业任务的前提,成为了机器人控制领域的研究重点和热点问题。人工势场法以其简洁性和有效性在路径规划中普遍应用,然而由于移动机器人对周围环境信息感知的局限性,容易导致局部极小问题的出现。针对此问... 详细信息

路径规划作为移动机器人顺利完成作业任务的前提,成为了机器人控制领域的研究重点和热点问题。人工势场法以其简洁性和有效性在路径规划中普遍应用,然而由于移动机器人对周围环境信息感知的局限性,容易导致局部极小问题的出现。针对此问题,提出了解决路径规划局部极小问题的势场栅格法。首先对机器人的工作环境进行栅格划分,然后应用改进后的人工势场法为每个栅格赋予势场值,机器人通过搜索势场值的下降方向不断接近目标点,接着采用赋最大值法对局部极小区域的栅格重新赋值,降低搜索的盲目性,使机器人以最优路径到达目标地点。对相同环境下的传统算法与改进算法进行仿真实验对比,结果表明无论是在有、无极小区域,或是目标点在障碍物附近,改进后的算法均可以成功规划出路径,且有效解决了传统人工势场法所面临的局部极小问题。

关键词：路径规划人工势场法局部极小问题栅格法

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动静压轴承支承电主轴服役精度保持用磁力减载研究

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振动与冲击 2017年第12期36卷 25-30页

作者：陈润霖欧阳武王建磊袁小阳西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

为了保持动静压轴承支承电主轴的服役精度,提出采用电磁力消减静动态加工力的方案并研制了一套磁力减载系统。以磨床为例,建立电主轴系统的动力学模型,获取了载荷与轴端位移的关系;估算了磨削加工时产生的静态和动态加工力,提出了服役... 详细信息

为了保持动静压轴承支承电主轴的服役精度,提出采用电磁力消减静动态加工力的方案并研制了一套磁力减载系统。以磨床为例,建立电主轴系统的动力学模型,获取了载荷与轴端位移的关系;估算了磨削加工时产生的静态和动态加工力,提出了服役精度保持的静/动载荷需求;设计并建造了磁力减载系统,包括结构和测控两个模块;其中,结构模块特色在于磁力减载组件配备有万向支撑方案,测控模块支持开环和闭环两种控制策略;设计专项试验验证了减载系统的性能。研究结果表明:不转时减载组件可实现约35 N静载和28 N幅值谐波动载功能,初步证明采用电磁技术消减机床加工力是可行的。针对引入减载装置的电主轴系统,采用人工调节电流的开环控制策略更有效。

关键词：动静压轴承电主轴磁力减载精度保持服役精度

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均化接触压力的螺栓连接结合面形状主动设计

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西安交通大学学报 2017年第12期51卷 84-90页

作者：侯亦非洪军周朝宾朱林波杨国庆西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 兰州理工大学机电工程学院兰州730050 西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201

为了改善螺栓连接结构的连接性能,以螺栓连接结合面作为研究对象,针对结合面接触压力分布以及有效接触面积,对结合面形状进行了主动设计研究。首先,利用有限元方法,将弹性体的接触界面离散化,从接触界面节点出发,建立了弹性接触问题数... 详细信息

为了改善螺栓连接结构的连接性能,以螺栓连接结合面作为研究对象,针对结合面接触压力分布以及有效接触面积,对结合面形状进行了主动设计研究。首先,利用有限元方法,将弹性体的接触界面离散化,从接触界面节点出发,建立了弹性接触问题数学模型,将界面节点处的接触间隙和接触压力的关系转化为数学规划问题。然后,利用该模型,提出一种以螺栓接触压力分布或有效接触面积等接触性能作为设计目标的螺栓连接结合面形状主动设计方法,通过改变结合面的表面形状即表面各节点处的接触间隙,实现改善螺栓连接接触性能的效果。最后,借助ANSYS参数化设计语言,将设计方法流程化,建立了单螺栓连接、法兰盘连接的分析案例,对主动设计以及增加连接件厚度的方法进行了对比分析。结果表明,该设计方法可降低接触压力的峰值和分布离散度,增加有效接触面积,与增加连接件厚度的方法相比,在同样的接触性能目标下还能保证连接结构的固有频率不下降,从而验证了所提主动设计方法的可行性和有效性。

关键词：螺栓连接结合面弹性接触主动设计

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基于拓展有限元的齿轮点蚀磨粒形态学特征模拟

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机械工程学报 2016年第15期52卷 99-105页

作者：程俊王硕武通海陈峰西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

疲劳点蚀是齿轮摩擦副的典型固有磨损特征,其产生的点蚀磨粒已经被用于理解疲劳磨损的发生和发展机理,由于缺乏理论模拟,基于磨粒特征的疲劳磨损机理判断还停留在经验分析层面。为此,拟通过齿轮接触疲劳点蚀的数值模拟,研究点蚀磨粒形... 详细信息

疲劳点蚀是齿轮摩擦副的典型固有磨损特征,其产生的点蚀磨粒已经被用于理解疲劳磨损的发生和发展机理,由于缺乏理论模拟,基于磨粒特征的疲劳磨损机理判断还停留在经验分析层面。为此,拟通过齿轮接触疲劳点蚀的数值模拟,研究点蚀磨粒形态特征,为在线磨粒特征表征磨损状态的方法提供理论探索。在考虑弹流润滑的条件下,建立齿轮副局部接触模型,并采用拓展有限元法(Extended finite element method,XFEM)模拟表面萌生裂纹的拓展过程。进一步分析工况与点蚀磨粒形态特征的关系,结果表明,点蚀磨粒长轴尺寸随初始萌生裂纹的长度增加而增大,随载荷的增加而减小;点蚀磨粒的厚度随初始萌生裂纹的深度增加而增大。通过与已发表的试验结果进行对比,该模型所得到的点蚀形貌尺寸和形状与试验得到的点蚀形貌基本一致,从而验证了该模型的有效性。

关键词：疲劳点蚀齿轮磨粒裂纹拓展

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大型滚动轴承承载特性与滑差演变规律研究

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组合机床与自动化加工技术 2017年第7期 32-36页

作者：李军宁陈渭马志涛杜虎兵西安工业大学机电工程学院西安710021 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

以往打滑分析大多侧重对超高转速极轻载荷工况中的滚动轴承进行分析,此处重点针对相对转速较低而载荷较高的大型滚动轴承打滑机理进行研究。以风电轴承为例,构建了轴承承载特性与滑差分析理论模型,研究了径向游隙、滚子有效长度、滚子... 详细信息

以往打滑分析大多侧重对超高转速极轻载荷工况中的滚动轴承进行分析,此处重点针对相对转速较低而载荷较高的大型滚动轴承打滑机理进行研究。以风电轴承为例,构建了轴承承载特性与滑差分析理论模型,研究了径向游隙、滚子有效长度、滚子数对滚动轴承内部接触载荷分布的影响规律,结果表明径向游隙和滚子数对滚动轴承最大承载滚子接触载荷的影响相比滚子有效长度而言更为显著。在载荷分布特性研究的基础上,基于正交试验法系统研究了径向载荷、内圈转速、滚子直径、径向游隙、润滑油黏度等不同因素对轴承滑差演变的影响权重及其影响机理,研究发现各种滑差组合参数对轴承滑差生成与演变影响权重不同,其中径向载荷对滑差影响最为显著。

关键词：风力发电机滚动轴承打滑正交试验

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考虑接触刚度的含间隙铰接副动态磨损分析

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西安交通大学学报 2016年第5期50卷 12-18页

作者：朱爱斌何胜利邹超陈渭西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

针对大多数含间隙铰接副的磨损计算都非常复杂,精度和效率不能兼得,且很少能够与含间隙铰接副系统的动力学分析动态结合起来考虑表面接触刚度对磨损影响的问题,提出了一种新的含间隙铰接副磨损分析方法。基于无质量杆-弹簧阻尼模型建立... 详细信息

针对大多数含间隙铰接副的磨损计算都非常复杂,精度和效率不能兼得,且很少能够与含间隙铰接副系统的动力学分析动态结合起来考虑表面接触刚度对磨损影响的问题,提出了一种新的含间隙铰接副磨损分析方法。基于无质量杆-弹簧阻尼模型建立考虑接触刚度影响的含间隙铰接副系统动力学分析模型,利用非对称Winkler弹性基础模型计算接触压力分布,釆用Archard磨损理论计算接触表面磨损量,对接触表面轮廓实时更新得出含间隙铰接副的动态磨损量。分析结果表明,在表面接触刚度较小时含间隙铰接副的动态磨损严重,且随系统转速的变化呈现出不同的变化趋势,反映了不同接触刚度下含间隙铰接副的动态磨损趋势。该方法计算精度和计算效率较高且充分考虑了表面接触刚度对含间隙铰接副动态磨损的影响,对含间隙铰接副系统的设计和动力学分析及磨损预测具有一定的指导意义。

关键词：接触刚度弹簧阻尼非对称Winkler弹性模型动态磨损

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人体下肢行走关节连续运动表面肌电解码方法

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西安交通大学学报 2016年第6期50卷 61-67页

作者：陈江城张小栋西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

为实现人体下肢步态动作的连续识别,提出了一种利用表面肌电信号进行下肢关节运动角度连续解码的方法。首先利用光学运动捕捉实现下肢关节运动角度的计算,然后采集下肢运动相关主力肌肉的表面肌电信号并提取其活动强度信息;在此基础上,... 详细信息

为实现人体下肢步态动作的连续识别,提出了一种利用表面肌电信号进行下肢关节运动角度连续解码的方法。首先利用光学运动捕捉实现下肢关节运动角度的计算,然后采集下肢运动相关主力肌肉的表面肌电信号并提取其活动强度信息;在此基础上,基于受限玻尔兹曼机构建深度自动编码器（DAE）,实现多路表面肌电信号强度时间序列的低维空间编码和最优特征提取;最后,利用BP神经网络建立特征量与关节矢状面运动角度之间的非线性回归模型。实验结果表明：该方法提取的信号特征信息优于传统的主量分析方法,采用提出的模型能够更精确地估计下肢关节连续运动角度,其估计值与真实值的均方误差较传统方法降低25%-35%。研究结果为人机交互接口技术的开发、实现下肢可穿戴智能装备的生物电连续控制、提高人机运动平稳性奠定了基础。

关键词：表面肌电信号连续运动识别玻尔兹曼机深度自动编码器 BP神经网络

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刀具磨损图像视差图的非标定方法

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西安交通大学学报 2016年第3期50卷 8-15页

作者：朱爱斌何大勇邹超陈渭西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

刀具磨损检测的视场范围很小、现场工况复杂(存在机床护罩和刀具保持架的遮挡),而以往对摄像机进行标定的方法多用于大视场环境,并不适合于加工现场的刀具磨损检测。为此,文中提出一种采用非标定双目视觉方法获取刀具磨损图像视差图的方... 详细信息

刀具磨损检测的视场范围很小、现场工况复杂(存在机床护罩和刀具保持架的遮挡),而以往对摄像机进行标定的方法多用于大视场环境,并不适合于加工现场的刀具磨损检测。为此,文中提出一种采用非标定双目视觉方法获取刀具磨损图像视差图的方法,无需标定参考物和人工干预。首先,利用SURF(speeded-up robust features)算法检测图像对中的特征点;其次,利用8点算法计算基本矩阵,再利用极点无穷远变换完成图像对的校正;最后,利用基本区域匹配方法完成图像对视差的计算。进行了加工现场的磨损刀具图像获取实验,先对比了重构出的刀具视差图轮廓与实际轮廓,接着分析了刀具视差图的精度。结果显示,重构轮廓与实际轮廓基本相符,重构出的视差图的绝对误差在5个像素点以下,相对误差在10%至30%之间,说明在小视场和复杂工况下,用非标定方法获取的刀具视差图能够满足现场检测的精度要求,并且该方法具有灵活和高效的特点。

关键词：刀具磨损视差图非标定方法双目视觉

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核主泵水润滑轴承的润滑性能及起飞转速

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机械设计与研究 2017年第5期33卷 87-92页

作者：张帆欧阳武奚延辉袁小阳西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

针对核主泵半尺寸水润滑轴承,构建了轴线倾斜下可倾瓦推力轴承的载荷分布模型,提出了推力瓦块的区域性流态模型,分析了水润滑轴承在转速和载荷影响下的层紊流分布特征;在半尺寸水润滑轴承试验台上,研究了轴线倾斜下轴承的基本润滑性能... 详细信息

针对核主泵半尺寸水润滑轴承,构建了轴线倾斜下可倾瓦推力轴承的载荷分布模型,提出了推力瓦块的区域性流态模型,分析了水润滑轴承在转速和载荷影响下的层紊流分布特征;在半尺寸水润滑轴承试验台上,研究了轴线倾斜下轴承的基本润滑性能和轴系的起飞转速。结果表明:轴线倾斜对于轴承的性能分布有明显影响,瓦面的流态性质受转速和载荷等运行参数影响,区域性流态模型更能反映轴承的润滑区域性特征,同时,轴线倾斜增大了轴系的起飞转速,实际起飞转速为理论起飞转速的2.5~3倍。研究结果对于全尺寸推力轴承及立式轴承转子系统的研制具有重要借鉴意义。

关键词：核主泵水润滑轴承轴线倾斜层紊流起飞转速

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