基于MATLAB的平行分度凸轮机构CAD算法和设计

提出了一种能在MATLAB图形系统GUI中使用的平行分度凸轮机构CAD算法和相应的程序。该平行分度凸轮机构算法和程序包含了机构结果参数的选择,从动件位移、速度、加速度曲线的自动计算和绘制,凸轮理论和实际轮廓的自动计算和精确绘制,以及自动找出机构运动中最大的推程压力角等。结果不但以精确的数值形式放在数据文件中,而且在MATLAB图形系统下以图形方式精确地绘制出来。     

平行分度凸轮机构参数分析

平行分度凸轮机构是自动机械中实现间歇步进运动的关键部件,在食品、药品、印刷等行业得到广泛的应用。以广泛应用于步进自动化机械系统中的平行分度凸轮机构为对象,针对平行分度凸轮机构的结构特点和传动原理,对该类机构的主要设计参数进行了分析。通过对三种不同的运动规律的比较,选择了合适的运动曲线,形成了凸轮的廓线。另外,分析了外径条件、压力角条件、根切条件等凸轮轮廓的制约条件。     

圆柱齿轮分度圆压力角的精确测绘方法

针对传统的圆柱齿轮分度圆压力角测绘精度低,容易产生错误判断等缺陷,采用传统测绘方法与齿形比较法相结合的方法,实现对渐开线圆柱齿轮分度圆压力角的测绘.同时,以实际齿轮分度圆压力角的测绘为例,介绍该方法的实现原理和步骤.结果表明,文中提出的测绘方法,能实现对齿轮分度圆压力角的精确测绘.     

蜗式凸轮机构的分度误差计算

以啮合理论为基础,导出了蜗式凸轮机构从动件(即分度转盘)在凸轮实际轮廓和实际机构尺寸诸因素的影响下,分度误差的计算公式。并结合实例,运用变形梯形加速度运动规律,通过微机计算,得出了该凸轮机构从动件的分度误差曲线。     

锥篮离心机生产能力与卸料功率计算

采用拉格朗日方法建立了锥篮离心机内物料的相对运动微分方程,并在忽略环向相对运动的简化条件下导出物料在筛篮中的相对速度和停留时间公式。在此基础上,作者推得计算生产能力Q、卸料功率N_d和物料与篮壁的摩擦功率N_f的解析式。     

设计直动从动件盘形凸轮的新方法

提出了一种利用凸轮与从动件相对运动设计凸轮的新方法（简称相对运动法）,该方法利用凸与从动件的相对速度确定盘形凸轮的压力角和轮廓,相对加速度确定凸轮曲率半径,基于从动件和支承绕凸轮轴线反转的模型,将从动件滚子轴线对凸轮的相对速度和相对加速度转变为绝对速度和绝对加速度,应用矢量法和从动件坐标系中的分量表达法,导出了滚子摆杆盘形凸轮机构的凸轮压力角,轮廓线方程和曲率半径的解析表达式,并通过CAD方法给出了设计实例。     

齿轮公法线测量跨齿数的探讨

测量标准齿轮公法线长度时，为使测量尺寸准确，应使卡尺两卡脚在分度圆处齿廓相切。欲使卡尺两卡脚能在分度圆处在齿轮廓相切，不是所有齿数的齿轮或不同标准压力解的齿轮都能办到的。本文探讨不同标准压力角的齿轮测量公法线长度时，实现卡尺卡脚切于分度圆处齿廓应他数的规律和确定方法。同时导出在此测量条件下计算标准齿轮基本参数的简易公式。     

基于Solidworks的双压力角齿轮应力分析

使用Solidworks软件创建了20度、25度压力角标准齿轮及双压力角齿轮,使用有限元分析软件Simulation对3类齿轮的分度圆处受力及齿顶处受力情况进行分析,对比分析结果,论证双压力角齿轮的优越性。     

计及边缘效应的非平行梳状驱动器的静电力计算

为准确计算梳状驱动器的静电力,针对非平行静电梳状驱动方式以及实际静电致动微机械器件电容边缘效应不可忽略的特点,进一步推导出忽略边缘效应的非平行静电梳状驱动器静电力计算式,并给出计及边缘效应的梳状驱动器以及非平行梳状驱动器静电力计算公式。采用有限元方法的三维仿真结果表明,对于不满足平行板电容器简化计算条件的模型,计及边缘效应的计算式具有更好的准确性。     

一分度平行分度凸轮机构设计

分析一分度平行分度凸轮机构的啮合传动特性及内在设计规律，探讨该类机构实现一分度间歇传动的各种可能结构形式，结合工程计算实例编制了ＣＡＤ通用计算程序。     

摆动从动件凸轮机构压力角规律的研究

论述了摆动从动件的四种常用运动规律对盘形凸轮压力角的影响,作出了压力角随凸轮转角变化规律的曲线;指出了在不同运动规律下,如何合理地确定凸轮与摆杆的相对转向,以使机构具有较高的传动效率;阐述了在基本尺寸不变的前提下有效降低压力角的根本原因;提出了等速运动规律下凸轮推程廓线上各点压力角的求法。对研究摆动从动件凸轮机构压力角和设计凸轮机构具有指导意义。     

螺旋槽干气密封润滑气膜角向涡动的稳定性分析

螺旋槽干气密封操作的稳定性和可靠性与其槽形参数密切相关,优化槽形参数一直是该领域研究的热点。应用PH线性化方法及变分运算干气密封螺旋槽内瞬态微尺度流动场的非线性雷诺方程,得到了气膜角向涡动刚度的解析式。继而利用复数转换和迭代法对稳态下气膜边值问题进行求解,求得了气膜涡动刚度的近似解析解。通过动态稳定性分析,获得了不同介质粘度、压力和转速下稳定性最佳的螺旋角数值。研究结果表明：随介质压力和转速增大,气膜涡动刚度越大,稳定性越好。     

垂直发育裂隙介质中PP波扰动法近似反射系数研究

为了实现裂隙介质中的地震AVO(amplitude variation with offset)反演,基于Christoffel方程和边界条件,推导了EDA介质中PP波、PS1波、PS2波精确反射系数表达式,并采用扰动法推导了极端弱各向异性介质中PP波的近似反射系数,通过弹性系数简化得到HTI、裂隙EDA介质中PP波的近似反射系数。模型计算结果表明:在弱各向异性条件下,HTI(horizontal transverse isotropy)介质中地震波的近似反射系数公式计算精度较高,相对误差在4%以内;当裂隙介质在弱各向异性(各向异性系数0.1)的情况下,当入射角在40°以内时,PP波近似反射系数与精确反射系数的绝对误差在10~(-4)以内,相对误差小于4%,但随着入射角的加大其计算误差有所增加。对各向异性较强烈(各向异性系数达到0.2)的裂隙介质,当入射角相对较小时(小于45°时),裂隙介质中PP波近似反射系数计算式对于强各向异性的介质仍然成立。通过对反射系数的近似研究,可以将裂隙介质中反射系数的非线性问题转为线性问题,进而利用这些特性进行参数反演,有利于提高反演速度。     

基于关节自由度约束的上臂轴旋转跟踪误差补偿

针对外敷跟踪器下皮肤组织滑移(Soft Tissue Artifact,STA)引起的人体运动跟踪中上臂轴旋转角位移跟踪误差问题,基于关节自由度约束,提出一种利用相连肢体相对位姿矩阵分解的在线STA误差补偿角度计算方法.首先,利用一组不包含上臂轴旋转的上肢运动轨迹跟踪信息,基于关节点位置连续和旋转自由度约束,通过优化方法计算各肢体分段坐标系到相应跟踪器坐标系的位姿变换矩阵;然后,上肢实时运动跟踪时,对上臂和小臂相对姿态矩阵引入上臂轴旋转STA误差补偿运动,在肘关节两旋转自由度的基础上进行3自由度的旋转矩阵分解,得到STA误差补偿角度.4人上肢运动跟踪实验表明:在不同肘关节内曲角度条件下,均能有效在线修正上臂轴旋转STA跟踪误差,且在旋转角度较大时,补偿精度优于线性STA误差补偿方法.     

环形楔刀法切轧时轧制力计算的探讨

对环形楔刀法切轧时的轧制力计算进行探讨。根据力学和运动学理论，在分析轧件运动与受力的基础上，用近似法确定了轧件与轧辊在高度方向上的相对位置及一系列与轧制力计算有关的参数，并采用分区计算的思想，计算出各区的平均单位压力和接触面积，最终计算出总轧制力。     

船舶在规则横浪中的奇异倾覆

采用非线性动力学理论研究了船舶在风浪中的抗倾覆能力．用近似方法求解描述船舶横摇运动的非线性微分方程，获得船舶运动的稳态解．运用分岔分析方法结合Floquet理论对该稳态解进行稳定性分析，结果显示，在一定的波浪条件下，船舶运动将经历倍周期分岔而进入混沌，从而导致船舶的倾覆．由此证明，运动稳定性丧失也是船舶倾覆的一种模式，因此将倍周期分岔归纳为船舶倾覆的机理之一．选择船舶的固定横倾角作为一个敏感因素来探讨它对于船舶抗倾覆能力的影响．结果表明，船舶的固定横倾角会极大地损害船舶在风浪中的稳性．     

地球上某点处波动式螺线能量场理论和物质的螺线生长机理研究I——太阳系天体相对于地球的波动式螺线运动轨迹分析

根据太阳系天体运动规律,建立以地心为圆心,黄赤道交线为Z轴,Z、Y轴平面为黄道面的直角坐标系。通过单位圆到余弦函数的变换,具体分析太阳系天体对地球相对位置变化。将太阳系天体对地运动分解成其对地心的波动和自转运动,并推导出太阳、月球、七大行星相对于地球的理想波动运动方程,分析太阳系天体对地球的波动式螺线运动,并给出螺线要素,指出实际运动时的修正方法．以从角度的周期性变化描述太阳系天体对地球的位置变化。分析结果表明．太阳系天体对地球的波动、自转和波动式螺线运动轨迹。呈周期性变化;天体相对于地球的螺线运动轨迹与太阳系天体、地球上某参照点间的绝对距离无关,只与太阳系天体的对地心的横向幅度（距离比值）、角度、地球自转角度、黄赤道夹角相关。最后对太阳直射点进行分析,并用计算机模拟五大行星对地球波动运动方程曲线,且对此进行了叠加。叠加结果表明,太阳系天体对地某点波动呈周期性变化,说明文中推导与分析正确。     

直动从动件圆柱凸轮机构的压力角计算

根据从动件的几种基本运动规律,探讨了直动从动件圆柱凸轮机构的压力角计算,确定了最大压力角的大小及其位置.     

空气阻力所形成的环锭纺气圈空间曲线近似解

环锭纺气圈的纱线形态是一空间曲线,其空间倾斜角将影响钢丝圈运动的力学平衡条件,而形成该空间曲线的主要原因是空气阻力。该空间曲线的精确计算比较繁复,本文以简单函数形式给出该空间曲线的正弦近似解,与精确解相对比其误差一般较小。     

考虑空气阻力抛体在斜边上的射程和最佳抛射角

考虑空气阻力对抛体运动的影响,应用近似方法推导了斜边上抛体的最佳抛射角和射程的计算公式,并用Maple软件求解,对其结果进行了分析和讨论.