圆齿链及其啮合特性

本文介绍一种由作者提出的新型链条－圆齿链条。这种链条的铰链由滚动副组成，具有减磨、耐磨性能。啮合过程中产生节距变化，从而降低了多边形效应。文中对滚动铰链机构组成、啮合形态、节距变化以及链条长度计算等作了定量分析。     

弹流润滑气穴现象的实验观察

气穴（cavitation）是流体润滑领域十分常见的现象．利用传统的光弹流实验机对球盘接触副的气穴形成和发展过程进行了初步的观察，研究了纯滚动和纯滑动条件下气穴区的不同，发现了滑动条件下片状气穴区的出现．同时还研究了滑滚比、压力及卷吸速度等对气穴的影响．初步分析认为相对滑动引起油膜中最大主应力的增加诱发了所观察到的片状气穴区．     

爬壁机器人的轮式移动机构的转向功耗

移动机构转向功耗是爬壁机器人的关键性能参数.该文基于Herz接触理论建立了轮式移动机构转向功耗计算模型,仿真分析了分别采用纯滚动转向、滑动转向及滚动滑动混合转向的3种典型轮式移动机构的原地转向功耗,并与双履带式移动机构进行了比较.研制了上述3种轮式移动机构样机.根据仿真及实验结果确定爬壁机器人采用纯滚动转向差动驱动方案,移动机构的原地转向阻力接近直线行驶时的滚动阻力,转向功耗小.     

空间接触问题的研究及应用

本文介绍了采用间隙单元作为接触单元求解一般空间弹性接触问题的有限单元法.给出了程序框图,用 FORTRAN 语言编制了空间接触问题的接触程序,经算例考核程序精度较高.并对重型汽车后悬挂球头销与球碗进行了多种工况下的接触应力的研究,计算结果表明接触面上接触应力较大的区域正是球头销实际磨损破坏的部位.     

一种球头铣刀“S”形刃口曲线的数学建模方法

为了简化球头铣刀"S"形刃口的数学模型,推导两个空间平面与球面相交而成的复合型刃口曲线方程,提出并应用了"单球法"和"双球法"两种数学建模方法,并推导了球头铣刀球面部分平面刃口曲线偏转角和螺旋角的数学表达式.结果表明:偏转角和螺旋角两者相等,可以简化球面部分平面刃口曲线的数学模型,既降低了平面刀刃曲线的推导过程的复杂性,同时又为两个或多个空间平面与球头铣刀球面部分相交而成的复合型刃口曲线方程的建模提供了一种有效方法.     

球头铣刀上的连续刃口与三沟槽截形设计问题

对三沟槽球头铣刀的设计模型进行了研究与讨论。通过对与轴线成定角的刃口在球顶近域不存在的论证,提出了与经线成定角的刃口优于与轴线成定角的结论。以此为前提,建立了球头铣刀上与经线成定角的连续刃口曲线的数学模型,进而给出了三沟槽球头铣刀沟槽设计的通用模型。文中还对二轴联动NC加工等螺距回转刀具相关模型及后处理问题做了注记,从而为三沟槽球头铣刀的设计与制造提供了一个有价值的较全面的参考。     

新型球头立铣刀刃磨加工研究(Ⅰ)

提出了一种运动关系简明、刃磨加工调整参数较少的球头立铣刀前刀面加工数学模型,同时对球头立铣刀前刀面刃磨参数进行优化,保证了球刃前刀面与周刃前刀面的光滑连接和良好的“S”形刃形。     

滚动摩擦机理和滚动摩擦系数

指出古典滚动摩擦定律存在着一定的局限性,对滚动摩擦机理从摩擦学观点进行了探讨,分析了滚动阻力来自微观滑动和弹性滞后.通过一系列金属和非金属材料的摩擦试验,测得滚动摩擦系数值及其变化规律,从而指出了影响滚动摩擦系数的主要因素.最后认为,滚动摩擦系数还须靠实测来确定.     

并联机床工作空间解析系统的开发

以丰田工机公司的HexaM并联机床为模型,讨论了刀架和刀架铰链的改造以及螺母高度等并联机床零部件的形状和尺寸对工作空间的影响,开发了对应倾斜滑动型、垂直滑动型、伸缩型以及回转型并联机床的工作空间解析系统.通过实验结果与仿真结果的对比,证明了所开发软件的正确性,该软件有助于新的并联机床的开发.     

考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑特性

为了揭示行星滚柱丝杠副滚滑机理,基于滚柱螺纹球面牙型特点,采用等效球的方法,分别建立了未考虑弹性变形和考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑分析模型.通过求解两侧接触点的相对滑动速度,研究其滚滑特性.采用滑-滚比表征两接触侧滑动量与滚动量的相对关系,分别计算了两接触侧滑-滚比,并重点研究了螺纹结构参数中接触角、螺旋升角和滚柱螺纹牙数对两接触侧滑-滚比的影响规律.分析结果表明,考虑弹性变形,丝杠与滚柱接触侧会产生相对滑动,且两接触侧沿螺旋线切向产生的相对滑动速度最大;接触角和螺旋升角对两接触侧滑-滚比的影响趋势均相反,增大螺旋升角更有利于降低螺母侧滑-滚比;滚柱螺纹牙数对两接触侧滑-滚比的影响较小.     

胀接接头弹塑性分析(续)

本文是在[1]、[2]论文的基础上进一步讨论胀管的机理;研究接头处应力分布状况;利用所设计的计算机程序模拟各种胀管情况;分析胀管压力、材料硬度、管桥宽度、管壁厚度、管—孔间公隙等因素对胀管质量的定量影响;概括出了胀接接头在经历温度循环时的表现;特别是结合了我国列管换热器标准的胀接接头进行分析和估价。在深入分析的基础上,指出了当前一些书籍文献上对胀管机理的不恰当的说法;并对用“胀管率”作为判断胀接接头强度和胀管加工的好坏的尺度的作法提出了不同的看法。     

滚-跳多运动模式球形机器人的动力学仿真研究

复杂的探索环境对探测机器人的通行能力提出了更高要求,具有多种运动模式的球形机器人是探测机器人领域的研究热点之一。通过对球形机器人内部构件质量分布的调节,设计了一种基于单摆驱动式的滚-跳多运动模式球形机器人,其具有滚动、转向、爬坡与跳跃4种基本运动能力;随后,又根据球形机器人的设计方案建立了球形机器人4种基本运动动力学方程。利用Automatic Dynamics Analysis of Mechanical Systems （ADAMS）软件构建该球形机器人虚拟样机并对其进行了滚动、转向、爬坡与跳跃的动力学仿真,最后以此为依据计算滚动、转向、爬坡与跳跃运动性能的仿真值,并制作实验室样机验证了动力学仿真的正确性。     

石油钻具接头的螺纹滚压工艺与提高疲劳强度的研究

通过石油井下钻具接头螺纹冷滚压工艺的研究可以证明冷滚压可大大地提高接头的疲劳强度.我们经一年的研究,找出了滚压力与残余应力的关系曲线,进而推得冷滚压的最佳参量,其结果与美国 CHRISTENSEN 公司和 SMITH 公司的研究结论基本一致.     

髋臼周围截骨术中球面软骨层的动步态接触数值模拟

数值分析已应用于髋臼周围截骨术的模拟中,以 模拟增生性髋关节接触应力集中的改善。由于很难从CT或MRI图像中分割软骨层,因此假定髋关节模型为简单的完美球窝形关节。本研究的目的是通过数值模拟接触分析来阐明球面软骨层建模方法,模拟髋臼周围截骨术中动步态的软骨层接触压力和接触面积。并通过旋转截骨段模拟髋臼周围截骨术。数值模拟结果表明,在球面软骨层模型中观察到相对连续的接触压力分布和较低的峰值接触压力,球面软骨层建模方法能合理的反映软骨层接触压力。髋臼周围截骨术后能明显的改善软骨层接触压力分布,从而为髋臼周围截骨术提供生物力学参考数据。     

新型滚动式球面包络点啮合环面蜗杆传动啮合方程与效率

提出了一种新型滚动式球面包络点啮合环面蜗杆传动;运用活动标架和回转运动群对其啮合方程和啮合效率进行了分析研究;推导了啮合效率的计算公式,计算了这种滚动式球面包络点啮合环面蜗杆传动的可实现性。     

双船联合举升多体协同作业系统横摇稳性评估

基于ADAMS平台,构建特定场景双船联合举升多体协同作业系统虚拟样机,对新型一体化拆解作业双船联合举升过程中待拆除组块横摇稳性进行预测与评估。构建了该系统拓扑模型,使用几何参数描述系统中上部组块横摇运动特征;通过虚拟样机仿真探究了双船不同耦合运动情况时上部组块最危险失稳状态,并分析了上部组块重心至连接点连线垂直距离与水平距离比值对横摇角度的影响规律。结果表明:物理模型试验数据驱动的虚拟样机技术可以有效评估该系统运动特征,与几何拓扑模型得到的上部组块横摇失稳角度理论公式计算结果吻合;双船同相位横摇与反相位垂荡耦合运动时对上部组块横摇稳性影响最大;待拆除上部组块横摇失稳时的极限纵横比可以作为复杂多体系统横摇稳性评估参数,为实际工程方案选择提供参考。     

滚动直线导轨热变形对接触刚度的影响

以HSR15A滚动直线导轨为研究对象,基于赫兹接触理论,分析了滚动直线导轨在考虑预载和热变形情况下的弹性受力变形,建立了滚动直线导轨结合面变形的几何关系,从而推导出结合面热变形对接触刚度影响的理论模型.通过有限元软件仿真分析了滚动直线导轨在不同垂直载荷下的温度分布,以及热变形对滚动直线导轨刚度的影响规律.分析结果表明:随着垂直载荷的增大,滚动直线导轨上滚道刚度逐渐增大,下滚道刚度逐渐减小,等效刚度也逐渐减小;热变形可以使滚动直线导轨刚度减小,且随着载荷的增加热变形对刚度的影响越来越显著.     

济南钢结构电视塔球形节点的制作工艺

介绍了电视塔钢结构球形节点的构造特点，各杆件轴线同圆球面交点的定位，球形节点和杆件的下料，组装精度控制以及为减少或防止焊接变形所采取的焊接工艺。该工程球形节点直径大、构造复杂，在国内同类结构中并无先例，因此在制作过程中从实际出发，摸索出一套行之有效的精度控制方法，使8个球体一次安装成功。     

旋转对称型四足机器人站立-翻滚变形规划

设计了一种可实现翻滚的四足机器人,不仅可以采用步行方式通过崎岖地形,而且可以自主变形成为滚动体,从而采用翻滚模式通过平坦地形.机器人四肢由弓形杆件组成,机体采用球冠外形,根据旋转对称原则设计肢体的几何参数和质心分布.由站立模式向翻滚模式变形过程中,将机器人简化为平面连杆机构,建立了变形过程中机器人质心运动学模型.提出势能变化最小的变形策略,采用惩罚函数法,优化变形终止时刻机器人的位形.针对变形运动学方程的非线性特性,采用最小二乘法进行关节轨迹规划.结果表明机器人质心运动轨迹满足变形策略.     

双辊铸轧板带理论的研究

在连续铸轧过程中 ,金属变形体不同于热轧板带 ,将铸轧区金属视为粘性流体 ,由此推出铸轧力矩计算公式。此外 ,考虑了变形锥和旋转接头密封圈附加力矩的影响 ,导出了符合铸轧条件下的计算模型 ,理论公式得到了实验验证。