王强 , 陈照波 , 刘文涛 , Mehdi Ahmadian
2015, 43(5):1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.001
摘要:针对精密仪器设备六自由度半主动隔振的需求,提出了一种基于新型双活塞磁流变液阻尼器的六自由度半主动隔振平台。首先,完成了阻尼器的研制,通过实验方法获得了阻尼器的动力学特性曲线,并建立了其双曲正切模型。其次,在新型阻尼器的基础上设计了一种基于Stewart平台结构的六自由度半主动隔振平台。对平台隔振性能仿真研究的结果表明,此平台在6个方向上都有明显的隔振效果。所提出的六自由度半主动隔振平台具有自身质量轻、结构紧凑的优点,并且隔振效果明显,满足精密仪器设备的六自由度半主动隔振需求。
2015, 43(5):5-8. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.002
摘要:为研究高承载、高刚性锥腔气体轴承流场特性,建立供气孔和轴承间隙组成的完整气体轴承流场,采用层流和分段湍流模式计算不同间隙下中心进气锥腔气体轴承的压力分布曲线,计算与试验测试结果基本吻合。承载力测试的结果表明这种锥腔轴承具有较高承载力,但气腔容积较大。在此基础上提出了环形进气锥腔气体轴承,计算结果表明:改进后的气体轴承承载力较高,气腔容积大大减小,稳定性提高。
2015, 43(5):9-12. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.003
摘要:应用Lie群知识和旋量理论等现代数学工具,描述了机械臂的刚体运动及传递关系。通过指数积公式与关节旋量建立了串联构型机械臂的运动学模型,分析了运动学正解与逆解,并以某型6自由度3P3R温室服务机械臂为例,对运动学算法进行了验证。基于旋量与指数积的运动学算法与D-H参数法等效,但相比之下,几何与物理意义明确,计算过程更简单且无奇异性,更适合机械臂运动控制系统设计需要。
2015, 43(5):13-16. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.004
摘要:弹性负载电液发生器用于实验研究中对含有弹性负载的位置控制系统加载。针对弹性负载发生器系统稳定性受弹性负载影响的问题,通过常规的校正方法分析并解决了正刚度负载时系统的稳定性问题;又特引入前馈控制校正来解决负刚度负载时系统的稳定性问题。最后通过Simulink仿真验证了方法的有效性,同时仿真结果表明系统响应速度和控制精度均能达到要求。
2015, 43(5):17-19. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.005
摘要:利用流体力学软件Fluent对直驱式插装阀内部流场进行分析,得到不同开度下阀体内部流体的压力及速度分布云图,分析了液流能量损失的原因,优化了结构参数。结果表明:阀口开度较小时,总压力梯度较小,阀内流体的速度梯度不均,仅在节流口处有较大的变化,在开度接近于最大时,总压力梯度最大,流体最大速度升高;开度为20 mm时,压力梯度较小的位置流体的速度梯度也较小,而压力梯度大的位置速度梯度也明显较大;能量损耗主要由于阀套的通油口面上出现了直径约为10 mm的漩涡区。
2015, 43(5):20-24. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.006
摘要:针对某高速电磁开关阀高性能要求,阐述了电磁场有限元分析的基本理论知识,给出电磁场基本表达式,建立了高速电磁开关阀电磁场模型。针对不同工作气隙、不同非工作气隙、不同绕线参数、不同温度以及不同电压高速电磁开关阀电磁场进行了分析,得到高速电磁开关阀电磁场分布云图,分析其磁场饱和程度;得到不同工作气隙、非工作气隙、线圈丝径、线圈层数、线圈电流、NI值、温度等参数下阀芯电磁力曲线,分析高速电磁开关阀电磁力受其结构参数与工作参数的影响因素,为高速电磁开关阀电磁控制单元的设计提供参考,并给出了高速电磁开关阀设计过程的注意事项。
2015, 43(5):25-28. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.007
摘要:针对钛合金薄壁零件在铣削加工过程中存在的切削颤振问题,以多框类零件为对象,建立了基于NC物理仿真的钛合金薄壁零件颤振预测模型,解决了钛合金零件在工艺准备初期即实现颤振的预报。首先通过试验与仿真相结合的方式,获取工艺系统的颤振稳定域,并进行稳定域内参数优化;其次通过建立有限元模型,进行零件模态分析,获取零件加工过程中的动态特性,确定最优刀具路径;最后利用NC物理仿真软件对零件进行切削过程仿真,预测切削过程中颤振是否发生。结果表明,通过此类技术,可直观有效地跟踪加工过程,提高薄壁件加工稳定性。
2015, 43(5):29-31. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.008
摘要:密封是深海压力补偿器的关键技术之一,为了准确分析由法兰-膜片-螺栓组成的密封结构在海上和深海环境下的密封性能,利用ANSYS软件建立了该结构三维模型。通过计算预紧应力来分析膜片的密封性能以及工作深度,螺栓预紧力、安装位置和膜片厚度、宽度等因素对密封性能的影响。结果表明:为了满足密封要求,海上环境下螺栓预紧力应大于4 500 N;深海环境下膜片预紧应力取决于工作深度且应力大小与环境压力基本一致。
2015, 43(5):32-35. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.009
摘要:蓄能器在兆瓦级风机偏航液压系统中的主要作用是充当应急动力源,仿真研究蓄能器对系统偏航和制动性能的影响并计算其预充气压力和预充气容积的合理取值范围具有重要意义。在AMESim中建立了蓄能器充当紧急动力源的仿真模型,研究了预充气容积和预充气压力对系统偏航性能和制动性能的影响规律。结果表明:蓄能器在偏航和制动过程中充当应急动力源可满足系统压力的需求,且蓄能器预充气压力及预充气容积在设定范围内取值越大,偏航液压系统的工作性能越可靠。
2015, 43(5):36-39. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.010
摘要:根据工件所需钻孔的总排数、每一排的总孔数、钻孔深度、减压孔方案、第1次钻孔限定进刀量、第2次钻孔限定进刀量等技术参数要求,编制了相应的钻孔技术方案。经过优化处理后,用户只需设定若干钻孔参数,即可自动生成合理优化的钻孔与排屑方案,其中排屑方案则由多次进钻和退钻实现。
2015, 43(5):40-43. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.011
摘要:针对旋扣钳对不同钻具进行拧卸时夹持角的差异性,对钻具半径和夹持角的关系进行了研究分析。得到夹持角后便可以确定旋扣钳在工作状态下的受力关系。通过分析旋扣钳的受力,推导得出油缸推力、夹持力等重要结果。利用所得公式和最大油缸推力对不同直径的钻具进行了实例计算。最后通过ADAMS软件对旋扣钳进行仿真,再次校验了研究的正确性。
2015, 43(5):44-48. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.012
摘要:针对比例阀性能测试要求,开发设计了一套基于CompactRIO测试系统,该系统自动化程度高,且具有高的测试效率与柔性;分析了其压力控制系统,因其为一随动系统,提出前馈补偿式压力闭环PID控制,试验结果证明该控制策略在不增加系统硬件成本基础上,提高了系统压力精度;在测试平台基础上开发了一套阀性能提升试验平台,分析了颤振信号对阀的滞环影响。理论分析与实验结果证明,过低的颤振频率将导致阀芯振荡,只有合适的幅值与频率对阀滞环才能起到减少作用。
2015, 43(5):49-52. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.013
摘要:在刀具磨损状态监测中,能够提取到的反映不同刀具磨损状态的特征量较大,基于神经网络的状态识别无法去掉冗余特征,会存在训练时间长和准确率降低等问题。针对这些问题,提出基于粗糙集-BP神经网络的刀具磨损状态监测方法,利用粗糙集对特征进行属性约简,去掉冗余信息,从而优化特征,并且减少神经网络的输入端数据,可以缩短神经网络的训练时间和提高识别的准确率。通过对实测刀具数据进行分析,证明了该方法的有效性。
2015, 43(5):53-56. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.014
摘要:LDS(Laser Direct Structuring)激光打标机的振镜扫描系统存在失真问题,从而造成动态聚焦误差。对激光振镜扫描系统失真问题进行了详细理论分析,建立了该振镜扫描系统的数学模型,讨论了振镜动态聚焦误差来源和误差表现,提出了LDS振镜扫描系统误差矫正方法,通过实验验证了该方法的可行性。
2015, 43(5):57-59. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.015
摘要:通过分析伺服系统的设计原理完成对油气悬挂实验台的电液伺服控制系统的建模分析研究,并对控制系统的软件和硬件结构进行相应的分析设计,利用WinCC组态软件编制控制系统软件系统。在运动控制系统基础上进行了位置跟踪试验,结果验证了模糊PID控制器的轨迹规划策略和轨迹跟踪的工程有效性和可行性。
2015, 43(5):60-62. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.016
摘要:介绍了传统的蒙皮件拉形工艺,提出基于可变型面模具的新型柔性夹钳拉形技术。对自主研发的可变型面模具和柔性夹钳拉形机的成形原理、结构组成和技术优势进行了阐述,论述了蒙皮件柔性拉形的工艺过程,并用所研制的可变型面模具和柔性夹钳拉形机进行了球形件和鞍形件的拉形实验,给出了拉形实验结果,验证了装置的可行性和实用性。
2015, 43(5):63-67. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.017
摘要:为了提高精密定位平台的精度和行程,设计了一种新型的气动伺服定位平台。以金属波纹管为独立执行机构,采用有限元法设计了气浮导轨。以气浮导轨支撑,研究无摩擦条件下的较大行程的精密控制。对波纹管的机械特性进行分析,结合实验数据形成的迟滞初载曲线,进行参数辨识,确定基本迟滞算子的阈值和权值,建立了基于PI模型的系统迟滞模型,并对模型进行了验证。结合建立的系统迟滞模型,采用变化速率为0.5 V/s和5 V/s的锯齿波进行实验,结果表明:系统的迟滞模型输出很好地逼近了系统输出;开环情况下,实际逼近误差慢速信号输入逼近小于10 μm,快速信号输入逼近小于20 μm,其性能上能够满足高精密定位平台的精度要求。
2015, 43(5):68-70. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.018
摘要:针对污土铣刨收集机械中地形探测器-铣刨切深电液位置伺服系统具有的非线性、时变性特点,提出了地形探测器-铣刨切深系统的BP神经网络PID控制方法,设计了BP神经网络PID控制器,并利用Matlab软件编程进行了仿真分析。研究结果表明,BP神经网络PID复合控制较之常规PID控制可使系统具有更优的动态性能和良好的跟随特性,是一种有效的控制策略。
2015, 43(5):71-73. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.019
摘要:TC21是一种高强高韧损伤容限型钛合金,广泛地使用在航空航天等领域。采用圆刀片进行了车削TC21的刀具耐用度试验,分析了切削参数对刀具耐用度的影响规律,并宏观分析了刀具失效形态,为圆刀片刀具在钛合金TC21切削中的推广应用提供了参考。
2015, 43(5):74-76. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.020
摘要:以某型号全液压钻机输出转速为研究对象,以Minitab(16.0)统计分析软件为数据分析工具,运用试验设计的基本理论方法,选取安全阀出口流量、回转油路板泄油口直径、阻尼螺钉开口深度3个质量特征值作为影响因子,按照三因子三水平安排钻机负载试验,通过测定不同因子水平组合对应的输出转速值,分析因子对钻机输出转速的影响规律,寻找提高转速值的最优因子组合。经过因子分析、方差分析和回归分析,确定安全阀出口流量和回转油路板泄油口直径为钻机输出转速的关键影响因子,并建立输出转速回归方程,为钻机液压系统设计和质量管理提供参考依据。
2015, 43(5):77-81. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.021
摘要:准确可靠的热误差预报模型,对提高数控机床的加工精度尤为重要。针对数控加工的过程数据呈现出多时段、多变量、三维特性,基于时间片矩阵的思想,在过程数据标准化处理的基础上,采用偏最小二乘方法提取时间片矩阵与热误差在高维空间的预测关系并进行降维;在低维特征空间中基于K-means算法实现时间片预测模型的聚类,以便于加工过程时段特性的分析和知识发现,藉此构建热误差预报模型。仿真实验结果表明,与BP热误差建模方法相比,所提方法的预测精度、泛化能力均显著提高,为数控机床的热误差预测研究提供一种新思路的同时,也给出行之有效的解决方法。
2015, 43(5):82-85. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.022
摘要:为提高机床加工精度,研究并选择最佳模型对立式加工中心主轴热误差进行补偿。以KVC650E立式加工中心为实验对象,根据秋季数据对主轴热误差建立了多元线性回归、神经网络和支持向量机模型;将同一台机床和另一台同类型机床所测得的冬季数据分别代入3种模型计算各模型补偿精度;根据3种模型的精度变化规律比较三者的精确性、鲁棒性和通用性。实验结果表明:3种模型都有各自的优势,但支持向量机模型能在不同的环境温度和机床条件下保证较高的精度,综合性能最好。
2015, 43(5):86-88. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.023
摘要:运用MINER线性累积损伤理论对机床轴结构进行疲劳研究时,由于不能连续描述损伤与载荷之间的关系,在高周疲劳寿命预测过程中其计算结果不能令人满意。为此,基于CHABOCHE提出的单轴非线性连续累积损伤理论,通过对45钢进行疲劳试验获得了轴结构材料的S-N曲线,在对机床载荷谱简化处理的基础上,建立了适于机床轴结构寿命预测的多轴非线性连续损伤累积模型。实例计算证明,该模型能准确描述机床轴结构损伤累积过程,计算结果更符合工程实际。
2015, 43(5):89-91. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.024
摘要:进给系统的稳态误差控制是保证数控机床平稳运行和加工合格产品的关键技术问题。通过建立闭环进给传动系统的数学模型,并结合时域分析法推导出稳态误差及影响因子,提出了减小闭环系统稳态误差的具体优化措施,提高了数控机床进给系统运动平稳性,有效地减少了定位误差。
2015, 43(5):92-96. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.025
摘要:为解决数控加工中切削用量选用对加工精度影响的问题,以立铣刀为研究对象建立了铣削力模型,通过建立立铣刀铣削力模型和刀具受力引起的变形模型,推导出刀具z方向误差表达式,并建立了误差模型实验系统。最后通过正交切削实验验证了模型的可靠性,并将切削用量对加工误差的影响权重进行了排序,为切削用量选用提供了参考。
2015, 43(5):97-100. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.026
摘要:飞机在着陆碰撞时,起落架缓冲器会吸收撞击能量的80%以上。为了提高起落架的着陆缓冲性能,提出了一种利用新型智能材料磁流变液替换传统液压油的磁流变缓冲器。利用Ansys软件分析磁场对磁流变缓冲器设计的影响。理论与数值计算结果表明,磁流变缓冲器设计磁路结构是正确有效的。
2015, 43(5):101-102. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.027
摘要:针对超声振动加工中,系统振幅随外界条件的变化而衰减的问题,提出了利用人工神经网络分析换能器的输入电流,以保证超声加工的振幅始终工作在最大值附近。通过人工神经网络训练数据,建立换能器输入电流与超声波发生器频率调整间的关系,达到实时调节超声波发生器频率使整个系统处于谐振的作用。最后,将此方案应用在功率超声珩磨加工中,通过换能器输入电流的稳定性和加工精度证明此方案的效果。
2015, 43(5):103-106. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.028
摘要:影响并联机器人安全工作空间的因素很多,如:奇异位型、机构结构尺度、静态受力等。以3-RPC并联机器人为研究对象,基于机构位置分析,以雅克比条件数为基准,采用数值迭代法得到机构杆长极限尺度。通过运动仿真验证机构在极限杆长空间内杆件的干涉性和静态受力,从而保证机构工作空间的安全性。最后,采用极坐标搜索法计算了机构的安全工作空间。
2015, 43(5):107-111. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.029
摘要:为了分析高速电主轴的动态和热态特性,设计了一套基于LabVIEW的高速电主轴振动和温度数据采集系统。该系统主要由压电式加速度传感器、一体化温度传感器、数据采集卡、变频器和计算机组成,使用LabVIEW2009虚拟仪器开发平台,实现了高速电主轴运行中振动和温度信号的实时采集处理、波形显示以及信号存储。
2015, 43(5):112-114. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.030
摘要:以接头类薄壁件为研究对象,针对其在铣削加工中装夹位置的优化设计进行研究。利用UG对四刃立铣刀和零件进行了三维建模。通过有限元分析软件ABAQUS,对不同装夹位置对接头结构件变形的影响进行了模拟。以平均变形量最小为目的,基于MATLAB遗传算法对装夹位置进行了优化计算,确定了最优装夹位置。为航空接头结构件铣削加工中装夹位置对变形的控制提供了有效的方法。
2015, 43(5):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.031
摘要:阐述了一种新型电动伺服变量泵的结构组成和工作原理,基于AMESim软件建立泵体各部件及整体仿真模型,对其流量特性、流量-压力特性和变量调节特性进行了仿真分析。结果表明:所设计的电动伺服变量柱塞泵性能良好,能够满足使用要求;采用AMESim软件搭建的系统仿真模型可信度较高,可以很好地反映系统的实际运行情况,能够通过仿真指导系统的优化设计和控制算法实现。
2015, 43(5):119-123. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.032
摘要:根据雷达回转台运动控制要求,设计了阀控液压马达式电液伺服系统,控制回转台速度;采用经典控制理论建立了系统的数学模型,并用MATLAB对系统进行了动、静态分析;为了保证设计指标,对系统进行了串联滞后校正。分析结果表明,所设计的系统满足设计要求。
2015, 43(5):124-126. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.033
摘要:在分析混砂车排砂泵液压控制系统的基本结构和工作原理的基础之上,利用仿真软件AMESim对“MISSION”10"×8"×14"排砂泵液压驱动系统进行建模和仿真。针对混砂车排砂泵液压控制系统在负载波动及转动惯量变动的情况下,对系统进行动态仿真。结果表明:该系统具有良好的动态性和可靠性,能够满足压裂工况的要求。
2015, 43(5):127-129. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.034
摘要:三角轮系式移动机构是爬楼越障机器人的重要组成部分。利用动力学仿真分析软件ADAMS建立三角轮系式移动机构的虚拟样机模型,对其各工况进行了动力学仿真分析,验证了其结构设计的合理性,分析结果为爬楼越障机器人机构的设计提供参考。
2015, 43(5):130-133. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.035
摘要:利用有限元分析软件ANSYS Workbench对机床进行了静力学分析,初步了解了机床的变形情况。根据变形情况,利用动力学分析软件ADAMS对易变形及振动构件柔性化建立了刚柔耦合虚拟样机。在虚拟样机中对焊枪的平动、加减速、高速运动等不同的运动形式进行了仿真,研究分析了滑枕和丝杠的变形和振动情况,对刚性模型和刚柔耦合模型圆弧轨迹进行了对比。结果表明,刚柔耦合虚拟样机能够更真实精确地进行运动学、动力学分析,对机床的设计、改进和误差补偿有重要意义。
2015, 43(5):134-137. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.036
摘要:选取某型号泵车臂架作为研究对象,分析了固有频率对其工作性能的影响。利用Pro/Engineer软件建立臂架系统模型,改变臂架尺寸参数,导入Pro/MECHANICA模块中进行模态分析,利用Matlab的遗传函数工具箱对得到数据进行模式识别,筛选出相关变量,建立尺寸与一阶固有频率的函数关系,可针对性地对某些尺寸进行优化,对臂架系统的设计提供了参考。
2015, 43(5):138-141. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.037
摘要:利用软件ADAMS建立了装备并联运动模拟平台参数化模型,并通过仿真测试验证了模型的正确性,针对参数化模型,对平台进行了运动学分析与动力学分析。以平台结构主控参数为设计变量,分析了设计变量的灵敏度,在此基础上分别以液压缸受力和液压缸整体性能为目标函数对平台机构进行优化设计,实现了平台结构的优化。
2015, 43(5):142-147. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.038
摘要:以力士乐的M8阀为研究对象,对其进行测量,获得相关几何参数。推导了M8阀的半圆形、U形节流槽的最小过流面积,并利用Matlab对其相应函数表达式进行了编程。将M8阀P-A口的节流槽几何参数代入Matlab编辑的函数表达式得到了半圆形、U形节流槽的过流面积与阀芯位移的特性曲线。分析了M8阀的工作原理并根据其原理建立AMESim HCD模型,以三联M8阀分别控制挖掘机的动臂、斗杆及铲斗油缸建立挖掘机工作装置的AMESim HCD仿真模型,以某企业大型挖掘机的相关参数对仿真模型进行参数设置。通过仿真得到模型工作装置中相关液压元件的压力、流量相关参数,给出了动臂联的压力、流量等相关参数曲线。最后用实测数据和仿真结果进行了对比,结果证明该方法是可行的。
2015, 43(5):148-151. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.039
摘要:介绍了增材制造技术的成型原理和特点,并阐述了其国内外发展现状和发展趋势。指出了我国对增材制造技术的研究集中在提高成型精度和成型效率、拓展增材制造的应用领域。对主流成型工艺进行了深入剖析和对比分析,对了解增材制造技术及其发展现状具有一定的指导意义。
2015, 43(5):152-155. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.040
摘要:控制系统是液力机械式自动变速器的核心部件之一,其对车辆行驶过程中的平顺性、动力性等性能具有重要影响。阐述了液力机械式自动变速器控制系统的发展阶段,分析了控制系统的研究现状,并结合电子技术在车辆中的应用,对控制系统的发展趋势进行了展望和分析。
2015, 43(5):156-159. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.041
摘要:探讨了基于水下环境样品采集的水下机器人系统的运动控制问题,对其运动控制模型特点以及运动控制策略进行了概括总结。根据水下环境样品采集任务的发展要求,对水下机器人系统运动控制策略发展趋势进行了归纳。随着水下环境样品采集质量的提高,指出发挥智能控制算法在水下机器人系统外场试验中的应用价值,是水下机器人系统在复杂环境中高效率完成水下环境样品采集任务的关键。
2015, 43(5):160-163. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.042
摘要:为从齿轮振动信号中提取包含故障信息的特征量,提出了一种基于经验模态分解(EMD)降噪的递归图分析方法。该方法用EMD方法将振动信号分解为有限个固有模式函数(IMF)分量,选取包含故障信息的IMF分量建立递归图,从递归图中提取特征向量,运用高斯混合模型进行模式识别。将该方法运用于故障齿轮振动信号的识别,结果表明该方法具有较高的识别率,对齿轮故障能够有效地进行分类与诊断。
2015, 43(5):164-166. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.043
摘要:基于Workbench 软件对加工中心主轴静刚度进行研究。在静力学分析基础上,以主轴质量为约束条件,对主轴进行了静刚度优化设计;在考虑主轴尺寸、载荷、材料性能以及轴承刚度等参数随机分布的情况下,利用概率统计的思想对优化后的主轴进行了six sigma可靠性分析。结果表明,优化后主轴刚度提升17.5%,满足使用要求;可靠性灵敏度分析表明外载荷、轴承刚度以及主轴外径的随机变化对主轴刚度影响较大;优化后的主轴可靠度达到100%,安全可靠。
2015, 43(5):167-169. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.044
摘要:海洋废弃平台桩基拆除绳锯机是一种近年发展起来的新型水下切割机具,液压系统为其提供动力。可靠的液压系统是绳锯机安全、稳定工作的保障。设计了绳锯机液压系统,分析了液压系统的可靠性理论,得到了废弃平台桩基拆除绳锯机液压系统逻辑图。根据绳锯机的具体水下工作环境和条件,研究并计算了其液压系统可靠性,为绳锯机的安全稳定工作打下了一定基础。实验表明,绳锯机液压系统可靠性满足设计要求。
2015, 43(5):170-172. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.045
摘要:以轮槽铣床主轴为研究对象,采用APDL语言建立了主轴的三维有限元模型,分析计算了主轴加工的受力变形,获得了主轴的变形云图。同时,以轴承刚度、载荷及弹性模量为随机输入参数,应用基于超拉丁立方的蒙特卡洛法对主轴可靠性进行分析,结果表明:循环模拟500次可以达到精度要求,轮槽铣床主轴可靠性为100%,降低主轴材料参数的分散性可以提高主轴可靠性。
2015, 43(5):173-176. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.046
摘要:滚动轴承是最常见的机械设备之一,对其进行性能退化评估是实现视情维修的基础。近年来滚动轴承监测技术已经取得了一定的成果,但找到一个能够对轴承故障进行早期预警且具有可信度高、高效率的监测系统是一大挑战。提出了一种基于时间编码信号处理与识别(TESPAR)的设备性能退化评估方法,并将其运用于滚动轴承不同故障程度实验与全寿命实验。结果表明:TESPAR分析不仅能准确分辨不同故障程度,且对轴承故障的变化具有敏感性。
2015, 43(5):177-180. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2015.05.047
摘要:以数控车床螺纹加工为典型实例,按功能分解方法构建数控系统的故障树,用案例推理法对故障树规则进行描述。根据隶属度最大原则建立数控机床故障原因的推断方法。结合机床实际生产和使用维修中统计的故障数据,运用模糊故障树控制理论建立故障集度矩阵,可判定故障机制隶属度。该方法可提高数控机床系统故障诊断的工作效率和准确性,并为故障诊断专家系统的设计提供一种新的推理方法。
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