基于ABAQUS数控铣床工作台的模态分析和结构优化设计

以XK715D数控铣床工作台为研究对象,先将SolidWorks建立的三维工作台导入到ABAQUS软件中进行最大载荷下的力学分析,对最大应力和最大变形量进行计算,其次对铣床工作台进行模态分析,得到前6阶固有频率和振型.在初始的工作台上进行结构的改进和优化设计,为了使其结构更加合理,设计了3种不同的方案.最后综合分析工作...     

分流式柔性铰六维力传感器刚度分析与结构优化

针对目前已有六维力传感器的不足,基于并联机构设计了一种分流式柔性铰六维力传感器。阐述了传感器的结构,通过等效法和微元法建立了其静力和刚度模型,对刚度模型进行了有限元仿真验证。基于遗传算法进行了结构优化设计,得到了传感器各向同性最优时的结构参数。最后对传感器进行标定实验。实验结果验证了静力模型的有效性,得到了传感器测量精度。传感器测量误差在1. 05%以内,能够精确测量未知外载的六维分量。     

拉杆式深井潜水泵的轴向力平衡方法

针对深井潜水泵严重的轴向力问题,推出一种轴向力平衡方法,在采用极大扬程设计法的拉杆式深井潜水泵中,将叶轮前盖板直径扩大到泵体内壁边缘,使叶轮直径在同样的井径条件下达到极大值,同时叶轮后盖板直径适当减小,叶轮进口采用端面密封,叶轮轴孔与泵轴的配合采用间隙配合等,使叶轮上的轴向力完全平衡。推算出叶轮上的轴向力只与液体密度ρ、叶轮的旋转角速度ω和叶轮的4个半径相关的公式,以及叶轮上的轴向力完全平衡的尺寸限制条件。     

离心泵平衡孔平衡轴向力方法的研究与探讨

以离心泵平衡孔轴向力平衡装置为研究对象,利用计算机数值模拟分析技术和试验技术相结合的方法.对平衡孔位置、平衡孔面积与平衡轴向力效果和泵外特性的关系进行了深入研究,并对研究结果进行了分析.为提高轴向力平衡装置的综合效果,提出了减小平衡孔大小、适当增加后密封环直径（相对前密封环）、平衡孔靠近叶轮轮毂等设计方法措施.     

关于气流烘干机力结构的探讨

笔者从研制味精非标准烘干设备入手，从提高产品质量、产量，缩短工艺流程和节约电力、劳力、时间等四个方面探讨了气流烘干机力结构和工作原理。     

基于数值模拟的多级离心泵轴向力平衡研究

【目的】多级离心泵在运行过程中易产生较大的轴向力,严重影响泵的稳定运行,亟需探究切除部分后盖板以平衡轴向力方法的可行性。【方法】基于修正的SST k-ω湍流模型,利用CFX软件对不同流量工况下多级离心泵的内部流动进行了数值模拟分析,得到了在不同流量工况下离心泵的各级前后盖板压力云图。【结果】1）在所研究的流量工况范围内,多级离心泵由于水力损失严重,一开始的效率和功率整体偏低,随着流量不断增大,效率呈先增后减趋势,功率不断增大,扬程曲线为陡降曲线。2）多级离心泵各级前后盖板所受压力从首级开始呈逐级递增趋势,级数越大盖板所承受的轴向力越大,且轴向力的方向均由前盖板指向后盖板。【结论】选择合适的流量工况对于提升多级离心泵的工作效率十分重要。切除部分后盖板,使前盖板与后盖板的面积相近,受力时更加均匀,能够达到平衡轴向力的效果,证明了设计方法的可行性。     

基于六维力传感器的机器人本体碰撞点检测研究

针对皮肤力传感器对机器人碰撞点检测的不足,提出了一种利用六维力传感器进行机器人本体碰撞点检测的方法。该方法利用传感器采集数据进行自约束,无需依赖碰撞体表面几何信息,将空间碰撞外力矢量线投影到最优平面中进行初步求解,再代入原始方程进行碰撞点的求解;引入了误差因子,以保证计算结果的绝对误差最小;在数据预处理方面,提出了一种动态力补偿算法,以保证基座处六维力传感器在机器人运动过程无外力碰撞下的读数恒为零,当传感器的数值超过一定阈值后即可认为机器人与外界发生碰撞。对本文提出的算法进行了仿真实验,结果表明,动态力补偿算法的合力最大相对误差为4.8925%,碰撞点检测算法在实验距离最远598.61mm处误差最大,为8.7119%。本文提出的动态力补偿算法的精度随碰撞点距离的增加没有明显变化,但在碰撞力一定时,随着碰撞距离的增加相对误差不断增大。     

机械力化学在高分子纳米复合材料制备中的应用

机械力在不同的作用方式下使物质的颗粒结构、晶格结构发生变化。由于其实用价值,所以得到广泛的重视。本文综述了机械力化学原理及化学效应,最后阐述机械力高分子纳米复合材料制备中的应用。     

离心泵平衡孔和背叶片对轴向力特性影响

为研究平衡孔和背叶片对低比转数离心泵轴向力特性的影响,选用一台IS80-50-315型离心泵为研究对象,分别对只有平衡孔、只有背叶片及二者皆有、皆无4种方案进行试验与数值分析.结果表明,背叶片对泵水力性能的影响大于平衡孔,且对泵能量损耗起主导作用.在额定工况下,前泵腔内液体压力沿径向具有“阶梯型”变化规律,后泵腔内液体压力近似线性增大,平衡腔内液体压力随流量变化几乎呈直线分布趋势;同一台试验泵中,平衡孔对前泵腔和平衡腔内液体压力影响更大,背叶片对后泵腔内液体压力降低效果更佳.叶轮加背叶片后所受扭矩明显增大,仅有平衡孔时扭矩稍有增加.全流量工况下平衡孔对轴向力的平衡能力优于背叶片;两者共同存在时,平衡轴向力效果最差.     

反渗透海水淡化高压多级泵的轴向力平衡机构

针对海水淡化高压多级泵产生较大轴向力的平衡问题,利用VB6.0编写海水淡化高压多级泵轴向力平衡机构的计算程序,设计了平衡盘与平衡鼓相结合的轴向力平衡机构.设计中使平衡盘具有较高的灵敏度,通过计算软件研究平衡盘外径与平衡鼓受力比的关系,最终确定平衡鼓受力比为70%,平衡盘灵敏度k的范围为0.23~0.28,由此确定了平衡机构各个部件的尺寸.为了避免平衡盘端面接触摩擦,在计算程序中研究了间隙b2与平衡力波动的关系,并且比较了计算程序所得泄露率与试验的结果,误差仅为5.11%.结果表明：海水淡化高压多级泵的平衡机构,有效解决了较大的轴向力平衡问题,试验所得泄漏量仅为流量的2.6%,远低于一般多级泵平衡机构的泄漏量.     

基于磁悬浮的电磁天平的设计

设计了基于磁悬浮的电磁天平,采用磁悬浮作支点,通过自动参数采集与处理,得出被测物体的重量与电流的关系,从而实现对物体的测量。它能自动调节天平平衡,具有灵敏度、精度较高等特点,能有效的提高测量的精度和效益。     

磁吸式精密排种原理分析与试验

针对蔬菜、花卉种子体积小、质量小及形状不规则的特点 ,提出了一种新的排种方式——磁吸式精密排种。应用有关磁选理论 ,建立了磁吸式精密排种的力学模型 ,得出了单粒磁粉包衣种子在气隙磁场中所受磁力的计算公式 ,分析了实现精密排种的基本条件。通过对白菜、番茄种子的排种试验 ,其单粒精播率达 90 % ,漏播率低于5 % ,说明这一排种方式具有较高的播种精度和对不同类型种子良好的适应性。     

蓝果忍冬成熟期结合力变化规律的测试分析

为了弄清成熟蓝果忍冬结合力的特性和变化规律、给机械化收获提供技术依据,在蓝果忍冬成熟期间对4个常见品种果实结合力进行了为期16天的跟踪测试。通过分析研究得出:所测试的4个蓝果忍冬品种的结合力分布在0.1~1.7 N之间(P0.05),各品种结合力分布区间略有不同,所测试的野生阿尔泰忍冬、蓓蕾的结合力高于蓝鸟和长白山野生蓝靛果忍冬;各品种结合力随时间呈现出不同程度的下降趋势;同一天内下午的结合力显著大于上午的结合力(P0.05);晴天与阴雨天的结合力无显著性差异。通过因子分析,可将影响结合力的因素测试时间、上下午、相对湿度、温度及天气状况转换成环境因子和时间因子。     

6-DOF混联采茶机器人机构设计与动平衡分析

为确保采茶机器人的精准采摘,研究设计安装于移动底盘的6-DOF混联采茶机器人机构。根据基于方位特征的机器人机构拓扑结构设计理论,提出并设计一个6-DOF混联操作手;对混联机构进行正反解位置分析;以杆长之和最小为目标函数,采用非线性规划法对机构进行杆件尺寸优化;应用有限位置法求出完全平衡时配重的质量参数与位置参数;运用遗传算法研究摆动力部分平衡优化,求出其配重质量和位置参数最优解,部分平衡优化结果表明,质心轨迹在y、z方向上的波动分别减少53.72%、25.10%,总摆动力波动减少43.33%,从而验证了部分平衡优化的有效性。为该混联采茶机器人结构设计与样机研制奠定了技术基础。     

2自由度夹子式水稻穴盘钵苗拔抛机械手设计与试验

根据2自由度机械手拔抛穴盘钵苗的特点和机理,设计了一种2自由度夹子式机械手,简述了其工作对象特征,主要结构组成及控制电路,对关键部件夹秧机构进行了设计,通过Pro/E建模及虚拟装配对秧夹的开闭合过程进行仿真,保证开闭合运动的精度和可靠性。在试验平台上,进行了不同穴盘类型、不同钵土含水率、不同秧夹弹簧拉伸力以及不同穴盘进给模式对机械手拔秧效果影响的试验研究。试验结果表明:穴盘类型和钵土含水率对拔秧成功率有显著影响(P0.01),采用红色穴盘育秧或保持钵土含水率大于30%可以提高拔秧成功率;夹秧机构上复位弹簧拉伸力在15 N和22 N间变化对拔秧成功率没有显著影响;采用自动进给穴盘模式不会对拔秧成功率产生显著影响,秧苗自动输送进给机构的性能满足钵苗行输送进给的要求。     

直列四缸柴油机二阶往复惯性力平衡机构开发及刚度校核

通过计算,校核了双轴平衡机构中平衡轴的受力及其弯曲变形量,为整体方案的选择和确定提供了参考。     

切片机的惯性力平衡仿真及优化

莲藕切片机切削机构的工作性能直接影响莲藕切片机的切片质量。针对自行设计的莲藕切片机振动较大的问题,运用机构的平衡理论分析了切削机构工作时产生的不平衡惯性力,提出通过添加平衡质量块来平衡机构的惯性力。在此基础上应用虚拟样机技术,用Pro/E建立莲藕切片机切削机构数字样机,在ADAMS中对平衡质量块的质量和质心位置进行了优化设计。仿真结果表明,优化后机构的振动力减少了将近50%,为进一步改进原有样机的结构提供了依据。     

拱坝内力分析的曲杆单元法

从拱坝结构实际应用出发，对拱坝内力分析提出的一种新的、实用的数值方法——曲杆单元法。该方法是通过将拱坝离散成相互垂直或斜交的曲杆梁系组成的空间结构体系，通过分析曲杆空间结构体系的内力达到拱坝内力分析的目的。最后以国内一座双曲拱坝工程为实例，该法的计算结果与工程实测结果吻合较好。     

蔗叶粉碎还田机刀轴总成设计与平衡允差分析

甘蔗作为我国重要的经济作物,收割后产生大量蔗叶。目前,国内现用的蔗叶粉碎还田机易损伤宿根,降低发芽率,因此,蔗农普遍就地焚烧,污染环境。以蔗叶粉碎还田同时不伤宿根为研究背景,对蔗叶粉碎还田机的核心部件刀轴总成进行研究,基于三维数模,从刀轴转速计算、动平衡校核、排刀密度和方式的确定、许用剩余不平衡量分析和向允差平面分配,对刀轴总成的设计思路和分析方法进行了论述,为蔗叶粉碎还田机的可靠性提升提供参考依据。