Influence of velocity on the transmission precision of the ball screw mechanism

Ball screw mechanism(BSM) is an important force-motion transfer device which is used in high-precision machine tools such as the computer numerical control. Performance parameters such as contact angle, helix angle, and the pitch radius of the screw can greatly affect the transmission precision, and the transmission precision of the BSM are not yet well resolved. In this study, ball contact point motion model is derived to assess the influence of contact angle, helix angle, and the pitch radius of the screw on transmission precision under uniform motion of the BSM. For the purpose of verifying the kinematic characteristics of the contact points between the balls and raceways under a state of uniform motion, a kinematic model is developed and values are computed for a set of boundary conditions. Comparing the simulated data to measured data, the laws of motion for the ball contact points developed in this study are confirmed. Moreover, the effect of the screw velocity on contact angle, helix angle and the pitch radius of the screw directly affects the velocity of the nut. Under the accelerated and uniform motion state of the screw, larger angular velocity of the screw results in an increase in the displacement deviation of the nut, and these parameters of the nut are considered to improve the transmission precision of the BSM. The verification of the research results provides a new research method for the study of the precision retention of ball screw mechanism.     

常用螺钉连接防松措施的机理分析与实验研究

随着机载天线对振动条件的要求越来越苛刻,天线在振动试验的过程中经常出现螺钉返松甚至脱落的现象,导致无法通过验收.本文中主要进行了常用螺钉防松措施的机理分析,并在机理分析的基础上进行了两种防松措施效果的振动试验对比,根据螺钉连接的拧紧力矩随振动时间的变化趋势,给出了弹簧垫圈防松方法和固特耐防松方法的防松效果的定型比较.     

微型滚珠丝杠副摩擦力矩模型的建立与实验验证

为了可以快速且准确地预测微型滚珠丝杠副的能量损耗与温升速率,建立了新的摩擦力矩模型.首先基于微型滚珠丝杠副的摩擦机理,利用力与力矩平衡的方法求得滚珠与滚道接触界面间的摩擦力,该方法比通过对接触区域上的切应力积分求解摩擦力的方法更简单方便,易于编程实现;其次考虑自旋滑动摩擦及螺旋升角的影响,推导出微型滚珠丝杠副的摩擦力矩...     

电桥法电缆绝缘测试仪的设计及精度分析

文章介绍了电缆绝缘检测中的几种常用测试方法,讨论了基于电桥法来提高检测精度的具体方法和技术。通过电缆绝缘测试仪的设计实例,分析了电路采用电桥法测试方法的原理及测试精度。结果表明,该系统的测量精度满足设计要求。     

精密钢球环槽等速传动机构运动精度及可靠性分析

在分析精密钢球环槽等速传动机构结构基础上,利用其等效机构和误差分析理论,研究了钢球环槽等速传动机构结构参数对其机构传动精度的影响规律,应用机构可靠性理论,建立了钢球环槽等速传动机构的运动精度可靠性模型,并研究分析了机构的运动精度可靠性,研究结果为精密钢球行星传动的设计和应用提供了理论依据.     

滚珠丝杠副中滚珠与导珠管的接触碰撞分析

对滚珠丝杠副中滚珠进入循环导珠管时发生的接触碰撞进行研究分析,考虑滚珠和导珠管的几何外形、丝杠的转动速度等因素,建立了滚珠和导珠管碰撞接触的动力学模型.在此基础上,分析了滚珠丝杠转速、碰撞角与碰撞力、接触时间之间的关系,并讨论了空心滚珠结构和采用Si3N4的陶瓷材料作为滚珠材料以降低滚珠与导珠管间冲击的效果.这对于优化导珠管结构,改善和提高高速滚珠丝杠副的动态性能指标具有重要的理论意义.     

高负荷滚珠丝杠副弹塑性变形与失效的理论与试验研究

为探索高负荷下滚珠丝杠副的失效机理,根据精密滚珠丝杠副在高负载工作条件下滚珠与滚道面接触变形的特点,建立了精密滚珠丝杠副的接触变形弹塑性线性强化分析模型。依据Hertz接触理论,提出了高负载情况下滚珠与滚道面接触弹塑性变形的计算方法,并据此分析了丝杠副滚道面接触处的弹塑性变形。通过对高负载条件下滚道面摩擦和金属材料塑性流动特点的分析,得出了高负载情况下滚珠丝杠副可能的失效形式和失效破坏机理。最后通过试验验证了理论计算和分析的合理性。为深入开展高承载条件下滚珠丝杠副的失效机理及设计理论研究提供了理论和试验基础。     

熔融挤压成形螺旋挤压机构设计

依据挤出理论和已有的经验,对螺杆的各个参数进行详尽的设计,将槽深激变型螺杆设计成三段:加料段、压缩段和计量段,并对此进行了较详细的分析,使得螺旋挤压机构具有很大的流量,且流量均匀.同时设计出喷头结构,系统控制借助于加工中心数控系统来实现.     

旋量理论的变胞机构全构态动力学模型

为丰富和发展机构学理论,通过引入切断铰,将空间串并联机构的运动学分析问题转化为开链机构和局部闭链机构的运动学分析子问题,基于旋量理论建立切断铰空间机构的运动学和动力学模型。采用旋量理论和Kane方法对五杆两自由度闭链变胞机构的广义主动力和广义惯性力进行了计算,并建立切割变胞机构的全构态动力学方程。该方法为变胞机构的动力学建模提供了参考依据。     

球杆系统的控制方法研究

球杆系统是一个典型的非线性不稳定系统,其中小球在导轨上滚动过程的动态描述十分复杂．通过建立球杆系统的数学模型,简化后得到了整个球杆系统的传递函数．根据传递函数设计模糊自适应PID控制器,在Matlab中的Simulink环境下进行仿真试验来验证控制器设计效果．通过仿真可以看出：模糊自适应PID控制更适于球杆系统的控制．     

基于空间螺旋理论的行星滚柱丝杠副自由度计算与分析

基于空间螺旋理论开展行星滚柱丝杠副(PRS,planetary roller screw)机构学分析,综合考虑PRS作为空间螺旋机构的运动特点,建立了PRS机构运动简图。通过修正的G-K公式计算PRS的自由度,从理论上分析系统各构件对机构自由度的影响。通过开展不同数量构件条件下的机构自由度计算分析,对比了单滚柱、单挡圈条件下机构自由度,得出了增加滚柱与挡圈的数量对于机构自由度的运动特性的影响。理论计算结果在一定程度上揭示了PRS运动学原理。     

基于内薄层法的船冰碰撞载荷机理探究

应用内薄层法的基础理论,定量解释了船冰碰撞载荷的作用机理,给出了在考虑非线性项的条件下,涵盖速度项的显性解析表达式.提出了一种新的冰力计算公式,定量地描述了碰撞结束后冰力下降的卸载过程,并且得到了压力在接触区域上的分布形式.利用内外动力学耦合原理,以Fortran语言编写程序,利用船舶碰撞的滞后性对恢复系数进行迭代计算,求解出冰力时历曲线的同时,得到相应工况下的经验系数.在多种工况下对系数进行讨论,给出了该公式的适用范围及经验系数的推荐取值.     

自主学习模式下的有机化学实验教学探索

针对有机化学实验的特点,采取新的措施积极探索基于学生自主学习模式的实验教学过程,营造了良好的讨论氛围,调动了学生自主学习的积极性.     

基于平均法和多尺度法的输电线舞动解析解精度讨论

为了准确得到覆冰输电导线的舞动特征,对比了平均法和多尺度法得到了解析解与数值解的区别。结果表明平均法与零阶(ε0)多尺度法的解析解一致,相比较于数值解其误差随风速增大而逐渐增加,最大为19.2%;一阶(ε0、ε1)和二阶(ε0、ε1、ε2)多尺度解析解精度较高,最大误差仅为4.2%。并且发现由于激励的非线性导致了输电导线舞动的振动中心发生了漂移,采用平均法和零阶(ε0)多尺度得到的解析解中并没有漂移现象发生,但使用一阶(ε0、ε1)和二阶(ε0、ε1、ε2)多尺度解析解都发生了漂移现象并且和MATLAB的数值结果非常接近。     

基于内容分析的报道关系识别方法研究

话题检测与跟踪是当前自然语言处理领域的一个研究热点,而报道关系识别是其中的一项基础研究内容。为了得到高性能的报道关系识别算法,必须充分挖掘新闻报道中包含的信息。文章在分析了英语新闻报道书写特点的基础上,提出了基于内容分析的报道关系识别算法,算法中将新闻报道表示成两个向量空间模型。实验结果表明,文章提出的基于内容分析的报道关系识别算法不但简单易行,并能大大改进报道关系识别的性能。     

基于以太网的模数转换精度全自动修正方法

理想的模数转换在直角坐标轴上应是一条过零点的直线.在实际工程中,由于信号处理电路及芯片性能等因素,对转换的精度产生了影响.因此需要采用线性拟合的方法加以修正,从而提高转换精度.提出一种基于以太网的模数转换全自动修正方法,采用软硬件配合的方式,只需轻点鼠标,即可自动完成所有模数转换通道的线性修正,并且计算出误差、信噪比和有效位数等指标,同时将线性修正系数存入模数转换卡板载的EEPROM中,与传统方法相比.此方法更方便、准确和高效,具有广泛的应用前景.     

路线测量一体化的施测方法与精度分析

参考文献[1]介绍了《路线测量一体化的数学模型》，本文将介绍该数学模型的具体应用，包括：用该数字模编制的PC－E500机外业程序，全站仪配以PC－E500机外业测设方法，外业数据采集，通讯与数据处理；计算机绘制纵断面图以及对上述施测方法进行了精度分析，通过理论分析和铁（公）路施测中的实际应用，证明本文介绍的方法是可行的。     

输出偏心载荷的滑动螺旋传动计算方法研究

在热发射领域需要锁弹机构锁紧和推动导弹,通常采用自锁型滑动螺旋传动。在以往的研究设计中,螺旋传动的输出载荷一般通过螺旋传动中心,缺少输出偏心载荷时滑动螺旋传动的计算方法。通过建立某锁弹机构的受力模型,利用理论力学分析方法得出了输出偏心载荷时螺旋传动输出作用力与驱动力矩之间的计算公式,并通过有限元仿真计算和原理样机试验验证了该计算方法的正确性。研究成果表明,对于输出偏心载荷的滑动螺旋传动,必须考虑载荷偏心所带来的附加力及其摩擦影响,可以利用理论力学和有限元仿真的计算方法,为机构设计时判断驱动力矩与输出载荷提供支持,对相关专业产品具有借鉴意义。     

基于收缩精度的遗传算法逐级进化策略

为了有效克服传统遗传算法主观设定进化代数的弊端并提高算法进化期间的搜索效率,根据控制论中的反馈控制机理,通过适应度函数值的分散程度定义了收缩精度,并按照收缩精度将算法的进化期划分为不同的3个时期。在不同的进化期,采用不同形式的适应度函数以加大种群内个体之间的差异度。对交叉算子进行了改进,采用相关性配对交叉与改进的自适应交叉概率相结合的交叉算子,使算法达到较快的收敛速度。最后的算例表明,改进的遗传算法科学有效。     

活性炭降解性能的优化及降解机制分析

为加强活性炭降解能力,采用曝气和预氧化的方法。通过扫描电镜对活性炭进行观察,表层多孔,微生物丰富,多为球状和杆状细菌,不同炭层上的生物量约为15～30×108个E.coli当量/g活性炭。在进水平均值氨氮为39.8 mg/L、TOC为9.0 mg/L、UV254为0.104 cm-1时,去除率分别高达60%、27.5%和18.9%。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)解析不同炭层上微生物的DNA,结果表明:中间炭层的生物多样性指数比上、下炭层略高,微生物相似性和均匀性程度均较高,系统优势菌种在各个炭层均匀分布,活性炭上的生物系统具有良好的稳定性。该研究采用分子生物学技术,为优化污水处理提供了新的途径。