肠道内变径胶囊微机器人空间磁力矩特性

提出一种以相邻异向径向磁化瓦状多磁极组成的圆筒式永磁体为外驱动器，以胶囊机器人内嵌同磁极结构永磁体为内驱动器，在外驱动器旋转磁场的磁机耦合作用下，驱动变径胶囊机器人在肠道内旋进的驱动控制方法．根据等效磁荷法建立了偏心状态下磁驱动力矩普遍性数学模型，对驱动力矩与驱动器磁极结构参数的特性进行了研究，试验表明该驱动方法具有驱动力矩大、安全可靠等优点，变径胶囊机器人由径向间隙自补偿，显著提高了在肠道内的驱动能力，该磁驱动系统在人体肠道内具有良好的医学应用前景．     

滚刀齿形铲磨原理的研究及其应用

通过论证阿基米德螺旋面不可径向铲磨，引出“螺纹铲削面和圆柱性螺旋面都 是不可径向铲磨曲面” 的重要概念，从而阐明了滚刀齿形铲磨时其齿侧面必然发生 畸变的根本原因，指出了滚刀齿形铲磨原理的本质。 应用铲磨原理，文中提出一种计算铲磨砂轮廓形的新方法；提出一种能使齿轮 滚刀齿侧面１／２齿长上齿形都保持ＡＡ级精度的变Ｋ值铲磨新工艺；此外，还提出一 种金刚石铲磨砂轮修形的共轭拟合新方法。     

考虑吊钩组升降的伸缩臂起重机动力学模型研究

建立了一种模拟伸缩臂起重机转台回转,吊臂变幅、伸缩,吊钩升降的运动学、动力学模型.利用光滑连续的正余弦函数描述伸缩臂起重机的运动,使用拉格朗日方法列出吊钩组的动力学方程,并用时变约束方程描述吊钩钢丝绳的升降长度,最终组成微分代数方程,使用约束稳定化方法进行求解.通过算例验证了伸缩臂起重机动力学模型的正确性.该模型可以为伸缩臂起重机的复合动作控制研究及虚拟吊装方案设计提供参考.     

简化圆锥面刃磨法工艺参数多目标优化及模糊评判

刃磨工艺参数对刃磨后的钻头几何参数值极为敏感，简化圆锥面钻头刃磨法虽然是直线刃圆锥面刃磨法的一特例，但对该刃磨法工艺参数数值模拟分析表明，只要工艺参数选取适当，可以满足我国刃磨标准钻头的要求，因此采用几何相拟设计思想，引入多目标优化及综合模糊评判方法,实现对简化圆锥面钻头刃磨法刃磨工艺方案的整体优化。     

新工科背景下机械基础实验课程思政的融合探索

课程思政对大学生世界观、人生观、价值观的形成发挥重要作用。在新工科建设的大背景下,实验作为实践的重要环节,同样需要发挥自身的价值。分析总结当前实验课程进行思政建设存在的问题,并给出了解决策略。最后结合“机械设计实验”教学实践从多个方面分析论述了课程思政内涵点落实的要点。在建设实践中积累了一些有益经验,具有一定的参考价值。     

基于BP神经网络的切削力预报

切削力预报与控制直接影响切削加工的质量和成本.以多层前馈神经网络为基本结构,以误差反向传播算法(BP算法)为网络训练方法,借助VC 语言建立了切削力预报程序.通过引入共轭梯度法和拟牛顿法优化方法,解决了网络训练中局部最小和过早饱和问题,提高了神经网络的收敛速度和精度,实现了对切削加工过程中切削力的预报和仿真.通过对以两种难加工材料的铣削和磨削试验数据为基础的预报计算,发现传统经验公式方法预报误差偏大,最大相对误差达24.9%,而神经网络方法预报结果最大相对误差为2.01%,证明基于BP神经网络的切削力预报研究具有一定参考和应用价值.     

负前角硬质合金齿轮滚刀齿形精度保持性的研究

负前角硬质合金齿轮滚刀具有曲线刀刃，提高其齿形精度保持性比具有直线刀刃的普通齿轮滚刀更复杂、更困难。针对负前角硬质合金齿轮滚刀齿侧面铲磨畸变的特点，提出了一种使用新型凸轮曲线的变Ｋ值铲磨工艺，并优化设计了相应的新型变Ｋ值凸轮，在生产中进行了实验验证。该工艺具有操作简单、使用方便、精度稳定等优点。     

TBAuto软件包的研制及在复杂刀具CAD中的应用

在刀具设计的ＣＡＤ中；目前存在的主要问题是高级程序语言与绘图软件间的信息传递。本文在完成某工具厂具体 ＣＡＤ项目的基础上，研究开发了实用性较强的ＴＢＡｕｔｏ绘图软件包，解决了 ＴＲＵＥ ＢＡＳＩＣ语言与 Ａｕｔｏ ＣＡＤ之间的信息传递问题。文中介绍了复杂刀具结构设计，图表、曲线的优化检索方法，比例绘图技巧及软件包的主要功能等．该软件包简单易学，使用方便．可以解决较复杂的绘图问题，提高设计效率２０～３０倍，为开发类似的软件奠定了基础．     

金属切削过程的有限元法仿真研究

切削过程的建模和仿真在改善切削刀具的设计和优化切削参数方面有很大的发展潜力.建立了切削过程仿真的有限元模型预报切削力、刀具应力和切削温度.在预先收集工件流动应力数据和高应变率及高温下的摩擦因数的基础上,利用有限元软件Deform仿真研究切削过程.为了验证仿真准确性,进行了硬度200 HB的45#钢的无涂层硬质合金刀具切削试验.结果表明:切削力的预测值和试验值之间表现出了合理的一致性和共同的发展趋势;预测的切削温度的最高点无论在什么切削条件下,总是落在刀具的前刀面靠近主切削刃的部分;预测的最高的刀具应力出现在刀具的前刀面上靠近主切削刃的部分.     

肠道内可变直径胶囊机器人的动态特性

提出一种以外旋转磁场驱动的具有径向间隙自补偿功能的可变径胶囊机器人, 研制了外旋转磁场驱动装置和可变径胶囊机器人样机, 建立了胶囊机器人在柔弹性环境内的径向动平衡方程和机器人运动方程, 对胶囊机器人在柔弹性壁和刚性壁流体环境内的动态特性进行了比较分析, 理论与试验研究表明变径胶囊机器人在柔弹性管和刚性管内具有几乎相同的动态驱动特性. 在径向间隙自补偿功能作用下, 显著提高了胶囊机器人外表面螺旋肋处的流体动压力、推力和胶囊机器人的管径适应性, 通过旋转磁场转速的调整, 实现了机器人推力与速度的控制. 该新型胶囊机器人具有适合柔弹性管壁内驱动的特点, 在人体肠道复杂环境内的介入医疗领域具有良好的应用前景.