考虑摩擦和间隙的柔性滚珠丝杠进给系统建模与分析

为了研究高速滚珠丝杠进给伺服系统的动态特性,提出了一种建立进给系统机械子系统振动模型的混合建模方法,采用带有轴向和扭转自由度的欧拉-伯努利梁单元描述丝杠的轴向、扭转和弯曲振动,采用集中参数方法描述交流伺服驱动子系统和进给系统的其余部件,建立了包含摩擦、间隙非线性因素及外切削力干扰的柔性进给系统模型。实验证明了混合模型能够较准确反映机械系统的振动特性。在此基础上,数值仿真分析表明,低速运动中摩擦和间隙非线性会导致进给系统产生较大的速度波动,在高速运动中机械系统的轴向和扭转振动会导致进给系统不稳定。     

数控车床滚珠丝杠副的研究设计

结合CJK6132数控车床的设计，论述了数控车床滚珠丝杠副设计的方法和步骤，着重探讨了丝杠寿命和刚度的设计。经使用证明，车床的加工精度稳定、可靠，有效地提高了产品质量和加工效率。     

汽车原地转向阻力矩计算方法的探讨

通过对汽车静止转向状态下汽车转向阻力矩的研究分析,介绍了常用的转向系统设计时选用的转向阻力矩公式,并引入摩擦模型进行比较。在此基础上,根据常用的轮胎模型,引入两种不同的轮胎载荷分布,利用载荷与轮胎接触斑点模型相结合进行计算,并将计算结果与经验公式结果进行比较,得出了汽车轮胎的载荷分布比较接近的理论模型,该模型对实际计算过程中不同汽车不同轮胎的经验参数的选择具有重要意义。     

机床滚珠丝杠的安装与调整

数控机床是机械制造工业的重要技术装备.而滚珠丝杠副是数控机床上的重要精密部件,为主机的高效高速化提供了保障.机床滚珠丝杠在安装与调试时,要重视安装技术要求和安装方法,同时要做好滚珠丝杠副的润滑与防尘.     

行星飞轮式滚珠丝杠惯容器设计与特性分析

为提高滚珠丝杠型惯容器的惯容系数与飞轮质量之比(惯-质比),提出了行星飞轮式滚珠丝杠惯容器设计方案。建立了惯容器力学模型,研究了惯容器各结构参数对飞轮惯-质比的影响规律,通过增加行星轮数量或厚度、减小销轴半径等提高行星轮自转惯量占飞轮总惯量比重的方法,有效提高了惯-质比;根据行星轮数量、厚度和销轴半径,计算得到最优的行星轮与外齿圈齿数比,令惯-质比达到最大。对比了行星飞轮和传统单飞轮惯容器的力学特性,表明在同等飞轮径向尺寸下,行星飞轮可获得更大惯-质比。最后通过试验,验证了理论分析的正确性。     

基于综合指标的机床滚珠丝杠进给系统动态性能优化

建立了滚珠丝杠进给系统理论动力学模型并对其响应传函特性进行分析,构建了基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型,提出了基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法,构建面向综合指标评价的可扩缩式动态性能指标评价函数,根据动态性能优化要求实时建立动态性能综合评价指标函数,通过运动路径规划定义,借助遗传优化算法,实现面向可扩缩式综合指标评价的滚珠丝杠进给驱动系统动态性能优化。通过实验测试与实例分析,验证了前述滚珠丝杠进给系统理论动力学建模、基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型、基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法的正确性。     

润滑滑动摩擦磨损试验及其铁谱监测技术研究

在磨损试验机上进行有润滑的滑动摩擦磨损试验,并对其润滑油样进行铁谱分析,探讨摩擦力矩、磨损严重程度指数的变化规律。试验结果表明,摩擦力矩与磨损严重程度指数的变化规律一致,应用铁谱分析技术可以监测有润滑的滑动摩擦副的磨损状态和磨损程度,为汽车发动机典型零件磨损状态的铁谱监测技术研究奠定了基础。     

滚珠丝杠进给系统动态特性集中质量建模与仿真

为了研究高速滚珠丝杠进给系统的动态特性,提出一种改进的集中质量建模方法,该方法考虑了滚珠丝杠进给系统基座的质量、柔性及进给系统部件间反向间隙对系统动态特性的影响,并完善了滚珠丝杠进给系统集中质量模型等效参数的计算方法。以MAG某加工中心X轴滚珠丝杠进给系统为实验对象,对该集中质量模型建模方法进行实验验证,仿真结果与实测结果具有相同数量的特征频率,且特征频率的误差在5%以内。滚珠丝杠进给系统的仿真分析表明,螺母位置改变引起的进给系统固有频率变化将影响伺服系统的稳定性,滚珠丝杠进给系统中的反向间隙会激励部件产生高频振动,给进给系统带来不利影响。     

柔性并联机器人非线性摩擦动力学建模与速度规划

为了实现柔性并联机器人的高速、高精度控制,基于HensensKostic理论,计入关节非线性摩擦力建立了Lagrange动力学误差模型,测试了补偿前后机器人的单点定位误差。基于机构最大速度和加速度约束条件,分析了S型和常用T型2种速度规划算法下机器人的位置误差和速度性能。仿真结果表明:T型速度规划位置和速度跟踪最大误差为78.1μm和11.4 mm/s,而S型速度规划分别是37.8μm和3.72 mm/s,且2个终止点定位误差仅为8.1μm和8.9μm;速度性能方面,S型速度峰值误差变化最大仅为1.74 mm/s,远小于T型速度规划的6.88 mm/s。可见,在高速下S型速度规划算法保证了较高的位置跟踪精度尤其是定位精度,速度尖峰突变小且整体曲线相对平缓,大幅提高了速度跟踪精度和运动平稳性,更易于实现机器人高速、高精度平稳控制。实验测试了机器人连续运动下定点位置误差,仿真所得位置误差小于实测数据,存在100μm左右的误差,但所得结论一致,验证了仿真分析的有效性。     

米勒循环与阿特金森循环凸轮轴摩擦扭矩对比研究

文章以汽油机为研究对象,通过对米勒(Miller)循环、基本型(Otto循环)和阿特金森(Atkinson)循环下的不同进气凸轮线型实验与仿真分析,采用动力计算软件EXCITE Timing Drive进行建模。由计算结果对比分析,得出结论,阿特金森循环凸轮与从动件间的接触时间最长,米勒循环凸轮力臂最大值最小,奥托循环凸轮与阿特金森循环凸轮力臂最大值相当。经过与实测结果对比发现,随着转速的提高,三种凸轮的摩擦扭矩均整体上呈下降趋势,对以后凸轮线型的设计开发具有极其重要的指导意义。