基于手工编程的变距双向螺杆四维加工方法研究

对变距双向螺杆的图形进行建模、图形展开、程序编制,并采用回转工作台和活动顶尖作为加工夹具,选用高速钢键槽铣刀作为加工工具,ABS为螺杆材料,在四轴加工中心上,完成了利用手工编程的方法对形状较为复杂的变距双向螺杆的制造.结果表明此方法制造的变距螺杆精度高、表面过渡平滑,方法简便实用.     

用补偿变量法加工双变量螺杆的研究

利用补偿变量原理研制成一种新的加工变深变距螺杆的工艺装置，该装置保持了机床原有性能，采用曲线靠模和摆杆滑块机构输入补偿变量，变刀具匀速进给为变速运动实现双变量螺杆的加工。     

基于多体动力学的直升机桨叶特性仿真分析

 针对无人直升机旋翼桨叶性能改进升级的实际需求,以200 kg 级无人机旋翼为原型建模,利用COMOSOL 软件对直升机桨叶特性进行仿真分析研究。基于叶素法建立了桨叶升力的数学模型,克服了常规旋翼动力学仿真分析时气动载荷加载棘手的难题;通过研究直升机桨叶的空间旋转运动与其弹性变形间的耦合关系,得出了桨叶攻角、升力、桨尖位移随总距以及周期变距的变化曲线。将仿真结果与常规数值分析结果比较,验证了仿真结果的准确性。根据仿真结果提出了对桨叶迎角、桨叶前缘刚度等的具体改进建议,可为桨叶的改进设计提供参考依据。     

螺杆轴向振动挤出成型装置的设计及振动特性仿真

首先,提出了一种新型的机械式螺杆轴向振动挤出成型装置,分析了螺杆轴向振动的工作原理;其次,基于包络线理论,导出了凹凸激振曲面的数学模型,据此建立了螺杆轴向振动挤出成型装置的三维模型;然后,基于受力分析,建立了螺杆轴向振动物理模型,并对关键参数的求解进行理论推导;最后,运用ADAMS软件对螺杆轴向振动挤出成型装置的振动特性进行动力学仿真.仿真结果表明,该振动挤出成型装置的振动波形符合规定的简谐振动规律,波形失真度小,振动较为稳定,说明该装置是可行和有效的.     

异型挤出螺杆的数学模型

分析了挤出机的异型螺杆形状特点及螺杆螺旋型面成型方法,建立了几类异型螺杆的数学模型.该数学模型适用于异型螺杆的参数化设计及螺杆数控加工、编程需要。     

复杂形状零件的CAD＼CAM

以某进口机器中的关键零件—螺杆为例,在ＵＧ软件平台上,综合动用曲面造型、实体造型和特征造型等方法,建立了螺杆零件的数学模型,并在ＵＧＣＡＤ／ＣＡＭ集成环境下针对螺杆零件的各个型面研究了复杂曲面零件的多轴加工工艺问题,实现了螺杆各型面数控加工刀具轨迹生成、走刀过程仿真,以及生成数控加工程序的方法。     

螺杆疲劳强度计算

作者从挤出机或注射机螺杆的实际工作状态出发,确定螺杆的工作应力为变应力,分析了目前螺杆设计时所用的静强度计算的缺点,提出了按变应力进行疲劳强度计算的方法,并通过实例对两种计算方法作了比较。     

变导程锥形螺纹轴的数控车削研究

针对变导程锥形螺纹的加工存在的手工操作困难、劳动强度大、生产效率低、加工精度差,且易出现废品等一系列问题,通过对锥形螺纹轴的数学模型分析与数控加工宏程序的编制及加工实践,实现了变导程锥形螺纹轴精密加工。研究结果表明,采用此加工方案大幅度提高了生产效率、降低了劳动强度,解决了手工操作所存在的诸多问题,并且使的变导程锥形螺杆达到了很好的加工精度。     

电磁弹射用变极距直线电机电感参数分析

设计极距变化型长初级短次级直线感应电机,永磁体次级位于双边初级中,通过连接装置连接待弹射物体,完成弹射加速任务。直线感应电机初级绕组线圈采用分段供电模式,提高电磁弹射过程能源利用率。仿真分析极距值对初级线圈绕组自感和互感参量影响。建立有限元仿真分析模型,分析极距变化型直线感应电机磁场情况,为变极距直线感应电机分析奠定理论基础。     

偏心齿轮机构重合度校验及其图形仿真

在偏心齿轮机构主从动轮角位移函数微分方程已知的基础上,推导得出了该机构重合度函数、两动基圆中心距函数的数学模型.给出了运用MATLAB语言开发该机构角位移函数、传动比函数及重合度函数图形仿真程序的思路并加以实现.提出了由两动基圆中心距函数的仿真曲线确定该中心距最小值进而确定两轮变位系数的交互式图形仿真设计校验方法.最后通过算例予以验证.     

变螺距螺旋曲面分析

论述了轻工机械中广泛使用的螺旋曲面基本理论如接触线包络等；建立了完整的数学模型；描述了自由形体的各种曲面在航空、汽车工业的生产实践中的应用，这些描述曲面的方法完全适用于轻工产品的造型设计．     

可调螺距螺旋桨船舶的操纵运动数学模型

为利用模拟器对可调螺距螺旋桨(CPP)船舶操纵运动进行仿真,应用船舶操纵性分离建模理论,基于荷兰船模试验水池B系列螺旋桨的敞水试验结果,利用Akima插值获得了不同类型的CPP在不同螺距比时的四象限推力系数和扭矩系数,求得CPP的推力和扭矩,建立了CPP船舶的平面运动数学模型.模型充分考虑了风、流对船舶操纵的影响,并可适用于CPP船舶常速域和低速域的操纵运动仿真.仿真结果与实船试验结果吻合较好,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真精度的要求.     

COREX竖炉螺旋结构对物料运动影响的DEM模拟

基于离散单元方法建立了三维COREX-3000竖炉模型,通过模拟研究比较了宝钢螺旋与设计的均匀下料螺旋的下料均匀性指数、物料流型和物料下降速度在炉内的分布.结果表明,宝钢螺旋的下料均匀性指数在第1节到第5节螺旋上都较小,最大值在第4节螺旋上为0.36,而设计螺旋的下料均匀性指数在整个下料段都接近1,在理论上达到了均匀下料的目的;从宏观上看,设计螺旋在整个竖炉高度上的物料流型比宝钢螺旋更均匀;在围管下方设计螺旋沿竖炉径向的下料速度比宝钢螺旋均匀,在围管上方螺旋结构对物料下降速度的影响很小,下料模式接近活塞流.     

外啮合非圆齿轮加工模型及根切特性研究

根据范成法加工外啮合非圆齿轮时刀具和齿轮节曲线间的位置关系,提出了插齿加工的数学模型.在分析范成加工外啮合非圆齿轮不根切的模数、偏心率取值范围的基础上,根据所建模型将加工外啮合非圆齿轮的范成过程用计算机进行了动态图形仿真.根据仿真图形结果可以分析和判断所加工的非圆齿轮的齿形特征,从而为设计和制造节曲线封闭型外啮合非圆齿轮提供了一种直观的判断方法.     

异型螺杆CAD/CAM的研究

讨论了在CAD／CAM系统中几种异型螺杆造型和加工的方法．首先提出利用UG里表达式功能和包裹功能，生成变螺距的螺杆螺旋线的展开线，并用它包裹圆柱生成螺旋线的方法．然后讨论了自动生成加工程序和代码的方法．最后利用生成的加工代码在数控车床上加工出变螺距螺杆的样品。     

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.     

螺纹中径当量的全微分优化逼近算法

本文建立的螺纹中径当量全微分优化逼近模型，考虑了螺距误差和半角误差本身及其相互间对中径的综合影响，并用理想螺纹在径向和轴向二维逼近实际螺纹。计算机计算表明，和常用算法及三点接触式算法相比较，本文提出的算法最优。     

单螺杆挤出机并联式稳压装置的稳压原理及计算

研究了单螺杆挤出机的稳压装置,用MathCAD软件对其稳压作用进行了模拟计算。结果表明:通过调整稳压装置的螺杆转速和高聚物在螺杆中的存留长度,能起到良好的稳压作用,稳压效果明显、可靠,并具有适宜的稳压操作范围。     

轻钢屋面自攻钉节点在台风作用下时变可靠度研究

为建立台风作用下自攻钉节点灾后性能评估办法,首先基于风洞试验的屋面时程风压系数数据,结合模拟台风的风速和风向信息,利用雨流分析法计算台风过境期间的屋面风压系数矩阵,进而用于不同风速下的节点抗力退化模型计算.其次,结合台风荷载模型,采用蒙特卡罗模拟方法,获得沿海城市自攻钉节点的时变可靠度指标,从而实现基于概率的自攻钉节点抗风性能评估.此外,根据模拟台风方法给出模拟台风的风速及风向的解析解,同时得到了台风致自攻钉节点抗力退化数学模型.通过算例分析得出考虑自攻钉节点的台风致抗力退化会使其可靠度显著下降.在对轻钢屋面自攻钉节点进行可靠度评估时,按照我国规范中的目标可靠指标较为保守.