一、液压零部件回转误差的计算机辅助测试系统(论文文献综述)
黄冉[1](2021)在《主轴回转轴心轨迹提取方法及实验研究》文中研究指明随着高端制造技术的不断发展,对机床主轴实施的振动控制、精度控制及特定回转轨迹控制等已经成为重要的研究方向,在这些主动控制过程中,对主轴回转位置的高精度、实时、在线检测具有重要意义。但是,在实际的测量中主轴的回转轴心位置通常是通过对主轴的外轮廓的测量间接获取,这就不可避免地在采样信号中混入了主轴测量截面外轮廓的圆度误差,这就要求将混合信号中的圆度误差及回转轴心轨迹分离出来,才能实现主轴的精密控制,本文的主要任务是研究主轴圆度误差及回转轴心轨迹的精确测量与分离方法;研制开发轴心轨迹实时在线监控系统软、硬件;为实现机床主轴的主动精密控制奠定基础。开展的主要工作如下:(1)系统地介绍了基于三个传感器的回转误差分离技术,研究了频域三点法误差分离过程,推导了离散三点法的一般方程,在先行分离出主轴圆度误差下,进一步地给出了主轴的运动轨迹的一般方程。通过分析常规三点法误差分离技术(G3P方法)中存在的谐波抑制问题,提出了在实际应用中存在的舍入误差概念及其导致的误差分离精度问题,进而提出了基于差分算法的新的误差分离技术(D3P方法),并推导出了基于一阶向后差分算法的误差分离算法(Ⅰ-D3P方法)以及基于二阶向后差分算法的误差分离算法(Ⅱ-D3P方法)的通用表达式。(2)定义了两个表达式RRMSE和RPPE,分别用以描述估计值与实际值之间的整体差异和最大差异,以评价各三点法误差分离方法的误差分离精度问题。对比研究了传统G3P方法和所提D3P新方法,对主轴圆度误差和回转轴心轨迹的分离效果。对于不同的每周采样点数N,采用D3P方法误差分离所得圆度误差效果和回转轨迹效果,分别至少是G3P方法的66倍和40倍。显然,这是非常显着的分离效果提升。进一步研究了传感器安装位置对G3P方法、Ⅰ-D3P方法和Ⅱ-D3P方法误差分离的效果的影响,结果表明D3P方法对传感器安装位置具有更高的鲁棒性,总结得出了传感器最应该避免的分布位置。(3)搭建了机床主轴回转轨迹测量及其主动控制实验平台,开发出回转轨迹在线测量与误差分离软硬件系统。首先基于VC2010、TDM应用程序接口以及MATLAB引擎,开发了 TDM数据文件批量转换软件,为前期的误差分离实验提供了便利。然后,基于ARM、AD7606、VC2010、FFTW等开发了轴心轨迹在线监测控制上下位机软硬件系统,可实现对轴心轨迹的控制以及轴心轨迹的实时在线提取与分析。(4)开展了主轴回转轴心轨迹及误差分离试验研究。利用互相关理论对传感器安装位置进行辨识实验,准确获取了各传感器安装位置。利用滑动平均滤波器对传感器的采样信号进行滤波处理,并仿真对比了滤波前后误差分离效果,验证了存在噪声下预先利用滑动平均滤波器滤波而后进行误差分离是正确的。在不同传感器安装角度、不同每周采样点数下,利用G3P方法、Ⅰ-D3P方法和Ⅱ-D3P方法进行了误差分离实验,获得了上述各工况下主轴的圆度误差以及回转轨迹。对实验结果进行了评定、定义了评价两个序列之间的偏差公式dv以评价三种方法误差分离结果之间的差异情况,实验结果证明了 D3P方法的有效性,相比于G3P方法,随着主轴每周采样点数降低,D3P方法的误差分离优势越明显,这对主轴高速运行下的圆度误差和回转轨迹的提取具有现实意义。(5)进行了主轴主动控制下的轴心轨迹提取实验。利用压电陶瓷驱动器,控制静压轴承的薄膜节流器,改变静压轴承的油腔压力,从而推动静压主轴改变轴心位置,实现了对主轴轴心轨迹的主动控制。研究了不同转速、不同控制频率及X、Y单向控制和双向联动控制时的主动控制轴心轨迹的提取与误差分离。上述多种工况下分离出的圆度误差基本相同,分离出的轴心轨迹的频谱中,控制频率的特征突出,而且交叉耦合特征随速度的增加,而愈发明显,这都佐证了检测系统与分离方法的正确性。主动控制轴心轨迹,可为主轴的主动控制提供正确的瞬时位置(幅值和相位)信息,具有重要应用价值。(6)论文最后,对所提新方法和开发的测试系统的精度进行了综合评定。分析了误差分离实验中存在的误差源:传感器的测量误差、传感器的安装位置误差、传感器支架的水平误差、传感器支架的垂直误差以及温度误差。对G3P方法、Ⅰ-D3P方法和Ⅱ-D3P方法进行了基于蒙特卡洛方法的不确定评定,分析了轴心轨迹各谐波分量的幅值及相位不确定度,结果表明:所提新方法的轴心轨迹幅值不确定度减小了一倍,相位不确定度减小近10倍,效果提升显着。
葛塨威[2](2021)在《铜制笔头台式加工装备的方案设计及关键技术的研究》文中研究指明高端制笔装备价格昂贵,传统装备的加工精度又较低,这使得中低端制笔行业的处境艰难。本课题以改进低端制笔设备为着力点,结合笔头加工具体工序,以设计研发出精度较高,生产效率较高的制笔装备,并对其关键技术进行深入探究。主要研究内容如下:(1)首先根据笔头加工要求与工艺,对装备总体方案进行了设计,主要包括装备系统框架方案设计、装备整体布局方案设计、装备回转驱动方案设计、装备定位装置方案设计、装备锁口机系统方案设计。(2)基于装备总体方案,对制笔装备的关键系统及其零部件进行详尽的设计,包括液压系统、棘轮机构、笔头夹具、回转圆盘以及锁口机系统。对液压系统进行整体设计,包括参数设计,电机选择等,再根据设计尺寸对零件进行三维建模并进行模拟装配,进一步优化尺寸且防止装配干涉。(3)关键技术之一是铜制笔头台式加工装备的锁口机主轴回转误差。为确保加工精度,需要对其进行进一步研究,为锁口机主轴的设计优化打下基础。首先对锁口机主轴进行了优化处理并且对回转误差进行了数学建模,继而使用MATLAB工具对回转误差进行仿真分析处理。主要分析了前后轴颈的圆度误差以及悬伸比对主轴回转精度的影响效果。通过锁口机主轴回转误差分析,可以评价锁口机主轴的精度。(4)关键技术之二是锁口机驱动系统振动问题。通过ANSYS Workbench软件仿真分析锁口机驱动系统的静动态特性,对转轴的危险截面进行判断,对刀具部分的最大变形进行分析。利用模态分析获取驱动系统各阶模态与临界转速,分析影响驱动系统临界转速的因素,并进行理论验证。最后结合谐响应分析在受外界激励下驱动系统的振动特性,为合理减小系统的振动提供理论基础。最后介绍了装备的组装与调试。
吕赛赛[3](2020)在《超静CMG用轴承试验机设计研究》文中认为控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope,简称CMG),是空间飞行器最重要的姿态控制机构。作为控制力矩陀螺转子的支承部件,滚动轴承的性能是控制力矩陀螺能否可靠工作的关键,并对空间飞行器的指向精度和姿态稳定度具有重要影响。近些年来,我国北斗、嫦娥、天宫等航天飞行任务的数量和飞行难度不断增加,对空间飞行器控制力矩陀螺的姿态控制精度和工作寿命的要求越来越高,迫切需要一种能够适应航天器运转工况的轴承试验机来对空间飞行任务使用的轴承进行测试筛选。本文通过研发一种用于对控制力矩陀螺中常用的角接触球轴承进行入役前的跑合试验的轴承试验机,来对此种轴承进行性能检测和筛选,从而实现为控制力矩陀螺提供性能稳定的高精度角接触球轴承的目的。本文主要研究内容如下:(1)根据试验轴承工况特点以及轴承试验机的技术指标,通过分析滚动轴承的常见故障原因及性能检测指标,确定了轴承试验机的总体方案。(2)针对本论文要求同时对多套轴承进行跑合试验的目标,设计了一种多套十字滑块可移式联轴器串联、聚四氟乙烯缓冲块减缓冲击并传递运动的柔性传动轴系和双工位独立驱动、加载的轴承试验机结构。选用密珠轴作为试验机主体部分轴系的支承机构,完成了密珠轴结构的相关设计计算。为了便于试验轴承拆装,主体部分壳体采用剖分式结构。选用伺服电缸作为加载机构的加载部件,并为伺服电缸设计了支架。选用高速电主轴作为驱动系统的动力来源。轴承试验机测控系统由洛阳轴承研究所专为本轴承试验机开发,完成了相关传感器的选型及布置位置设计。(3)利用建模软件Solid Works完成了轴承试验机的三维模型建立。利用有限元分析软件Abaqus和多体动力学分析软件ADAMS对轴承试验机主体部分轴系转子进行了联合仿真分析,完成了轴系转子刚柔混合模型的动力学分析。此外还对关键受力部件伺服电缸支架进行了静力学分析。(4)完成轴承试验机整机的设计后,对轴承试验机整机进行装配调试,然后基于此轴承试验机进行了轴承振动试验,并以此来验证轴承试验机的性能。本文设计的超静CMG用轴承试验机具有运转稳定、测量精度高和拆装更换方便的特点。目前本轴承试验机已经被航天系统某研究所论证和采用,其性能特点和技术指标均满足使用单位的要求。使用本轴承试验机可以高效的对控制力矩陀螺用轴承进行跑合试验和性能检测。本轴承试验机设计过程中的一些设计思想和设计经验也可以为将来其他轴承试验机的设计开发提供一定的借鉴和参考作用。
周达[4](2020)在《锚梁支护机器人设计及仿真分析》文中研究指明锚梁支护是在锚杆支护基础上发展起来的一种特殊的支护方式,它将W钢带与锚杆配套作用,利用W钢带把多根分散锚杆联结起来形成一个整体承载结构。将锚杆对围岩的作用力从集中力变为分布力,保证围岩整体稳定性。针对目前锚梁支护时间长、自动化程度低的问题,以履带车体为基础,对锚梁支护机器人进行研究。结合运动学理论、机液耦合分析方法,以实现锚梁支护自动化为目标,对其钻支系统的机械结构、运动学分析以及机液联合动态特性分析等方面进行了较为详细的研究。基于巷道锚梁支护实际工况要求,确定锚梁支护机器人的钻支系统由托举梁机械臂与钻臂组成。进行托举梁机械臂与自动换钻机构的结构设计,并对托举梁机械臂进行动强度分析,证明其强度满足要求。对锚梁支护机器人进行正运动学分析,建立托举梁机械臂正运动学的D-H方程,验证正运动学求解的准确性,得到锚梁支护机器人末端执行机构位姿与各关节变量间的关系。利用BP神经网络对锚梁支护机器人进行逆运动学分析,其中针对伸长关节的数量级与其他转动关节数量级相差过大的问题,对其单独进行逆运动学分析。分析结果显示转动关节的误差控制在0.005rad内,伸长关节的误差控制在0.5mm以内,满足精确控制的需求。针对传统液压分析单一负载变化无法真实反应工作时液压缸负载与其流量间关系的问题,对锚梁支护机器人钻支系统的动力学模型与液压模型进行机液联合分析,通过分析液压缸动态特性的变化,不但证明液压缸本身强度符合工作要求,也证明液压模型中的阀前压力补偿回路效果显着,可以实现与负载无关的无级控制。基于锚梁支护机器人的机械结构与液压系统,利用S7-200 SMART PLC对其进行控制,根据所计算的各关节逆解数值,通过传感器反馈以控制锚梁支护机器人的动作。基于MCGS组态软件,搭建控制系统的可视化界面,实现锚梁支护机器人的机械与自动双控制,并实时显示各执行元件的动作量。通过进行自动控制试验,证明运动学逆解误差在两个动作时的误差分别是1mm、2mm;阀前压力补偿回路效果明显,可以实现与负载无关的无级控制。该论文有图76幅,表24个,参考文献114篇。
王鹏飞[5](2020)在《主动激振式辅助截割实验台力学特性及实验研究》文中指出考虑到目前煤矿井下重采轻掘,综掘设备自身结构设计的局限性,掘进技术落后等问题导致巷道掘进效率低下,采掘比失调,同时煤矿井下巷道综掘设备体积庞大,井下环境复杂,设备拆解组装困难,难以在实验室条件下对其进行关键零部件力学特性分析及其截割效率提升实验,以导师团队申请的发明专利“一种自主激振式辅助截割掘进模拟试验装置”(申请号:CN201911264271.7)为实验平台开发,以提高截割效率为出发点,分析现有辅助截割方式,课题组提出一种新型辅助截割方法,对施加主动激振的辅助截割实验台的力学特性进行研究,具有重要的科学意义和现实价值。本文项目研究过程中得到了国家自然科学基金项目“迈步行走主动激振式掘支一体机截割载荷特性及其优化控制研究(基金号:51874158)”的支持。首先分析综掘巷道的掘进需求,针对目前掘进机截割效率低,截齿损坏严重的问题,以提高破岩能力为前提,引入主动激振辅助截割理论,基于相似理论提出一种巷道高效掘进实验设备及方法,对本文研究的辅助截割实验台的总体方案进行设计,前期调研分析了实验工况,先设计并分析了实验台的组成结构,完成工作原理的验证,结合结构特点配套完成了主动激振原理分析,结合截割路径的规划设计了PLC控制程序,基于相似理论建立了主动激振实验台的相似准则,计算结构参数与运行参数,然后研究设计实验台工作原理及控制方式,对其中的截割头、回转台、动力传动装置、激振伺服电动缸进行结构设计,利用ANSYS Workbench对以上关键零部件在不同位姿下进行静力分析,判断其强度是否达标。其次基于动力学理论研究的基础对试验台整体及关键零部件进行模态分析和动力响应特性分析,采用模态叠加法对辅助截割实验台进行谐响应分析,分析辅助截割实验台的关键节点的位移频率响应及应力频率响应分布情况,判断巷道环境的动力扰动能否引起掘进设备的共振,同时截割臂对整机模态参数和工作稳定性的影响,最后通过对主动激振辅助截割试验台的模态实验及主动激振力学实验,通过力锤敲击模态试验,获得不同位置下机身的动力响应曲线,通过对比理论推导的动力响应参数,验证主动激振作用下截齿截割煤岩的有效性与高效率性。通过自主开发的实验台能够在实验室条件下对掘进机截割臂进行主动激振力学实验,从而为选取最佳的激振辅助截割参数提供理论参考,同时也从外加激振的角度为掘进机截割机构节能高效的工作开拓了新思路和新方法。充分利用掘进机的整体结构、工作性能和动力特性,提出引入主动激振辅助截割的方法,对整机的切削效率、稳定性特点和使用寿命的提升具有重要意义。该论文有图60幅,表17个,参考文献86篇。
孙立一[6](2020)在《液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人设计与分析》文中研究说明由于核磁共振对软组织有较佳的清晰度,采用MRI图像引导的乳腺介入手术因其微创性和准确性而备受关注,但是MRI具有其独特性,如内部空间有限,材料选择需使用核磁兼容的材料等,本文提出采用液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人来执行乳腺介入手术,由此来实现驱动装置与MRI的兼容性。本文首先分析液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人的设计需求,明确核磁兼容乳腺介入机器人的总体设计方案。由于需要与MRI环境兼容,采用聚四氟乙烯和非磁性不锈钢材料制作该机器人所需的零部件。在进行机器人结构设计时,采用模块化的设计思想,完成了机器人的组织固定装置、定位机构、俯仰关节和活检机构的设计。其中组织固定装置采用旋转收缩式,定位机构采用直角坐标式,俯仰运动则通过定位机构中Z方向的差速运动来实现,有效简化了结构,并节省空间,之后用Solid Works软件建立了此液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人的三维模型。其次,根据以上建立的核磁兼容乳腺介入机器人三维模型,创建机器人的连杆坐标系,通过齐次变换矩阵的方式求解其正解与逆解;在MATLAB/Simulink软件中,利用Sim Mechanics工具箱建立仿真模型,求解机器人末端点的工作空间,验证其工作空间满足设计要求。然后,对此机器人的关键零部件进行受力分析,在ANSYS/Workbench软件中对其进行有限元静力学分析,包括应力和应变分析,分析结果表明该乳腺介入机器人结构设计是合理的。利用3D打印技术制作核磁兼容乳腺介入机器人的实物模型,对其进行组装和调试,用此实物模型进行工作空间验证,得到的实验结果与仿真结果是一致的。为了满足核磁环境下的驱动兼容性要求,本文提出液压驱动方式。为此,对液压驱动的定位误差等展开了实验研究。实验结果证明,液压驱动可满足机器人工作过程中的误差要求,为后续的机器人操控研究奠定基础。
聂应新[7](2019)在《高精度卧式加工中心设计关键技术研究》文中研究表明高精度卧式加工中心设计关键技术是高档数控机床的共性关键技术。开展这些技术研究,对推动我国高档数控机床技术的发展具有重要的现实意义。为此,本文依托国家863课题研制一种高精度卧式加工中心样机。在整机结构设计、伺服进给系统、高精度电主轴、静压支承力矩电机驱动转台的设计关键技术方面进行深入系统的研究。主要研究工作如下:根据课题需要,确立机床的总体布局。利用正向设计方法,阐明机床的末端与零部件之间误差关系及静刚度关系模型,进行机床静刚度优化匹配,确定机床导轨、丝杠型号;以各部件的静刚度为约束,对各结构大件进行优化设计,实现从上到下的整机结构高刚度轻量化设计。基于滚珠丝杠副直线进给系统双向重复定位精度、反向差值及传动误差模型分析,提出一种滚珠丝杠副直线进给系统双向重复定位精度及反向差值预估方法。同时,说明提高系统位置精度的技术措施。获得进给系统电机惯量与负载惯量的最优匹配关系、丝杠最优导程、进给系统不产生爬行的最小临界速度,提出一种综合考虑滚珠丝杠副进给系统动态特性、最优导程、重复定位精度等因素的优化设计方法,并对该样机的进给系统进行设计。研制完成一种内装电机直驱后置式分体主轴单元。对主轴单元的传动方式、轴承选择、轴承的支撑组合、轴承安装定位方式、电机与主轴的配合过盈量、轴承与主轴的配合过盈量及主轴单元的动平衡技术进行研究。揭示主轴与电机转子配合过盈量设计的关键要素、主轴与轴承内圈配合过盈量设计的关键要素。设计主轴单元的冷却润滑系统,同时对主轴单元进行热仿真。研制完成一种静压支承力矩电机直驱高精度数控转台。建立数控转台用带可自动调节缝隙节流的封闭式静压轴承的油垫流量、刚度、油垫的摩擦功率损耗、油膜间隙等技术指标的设计计算模型。获得最小功率损耗下的最优油膜间隙、系统所需的流量、功率损耗、油膜刚度随负载的变化、负载范围等关键指标;明确带可自动调节缝隙节流的封闭式静压轴承的设计计算方法与流程;设计开发一种静压支承力矩电机直驱高精度数控转台及其液压控制系统。以这些研究成果为支撑,对研制的精密卧式加工中心样机进行测试,验证这些设计方法的科学性。
陈宇[8](2019)在《坦克行进间发射动力学分析及优化研究》文中研究说明现代战争形式的逐渐改变使得新一代坦克的射击精度、炮口动能、机动能力和使用条件均发生了较大的变化。随着弹丸穿甲威力的提高,发射载荷、炮口动能和炮口动量均显着增大,火炮的振动特性更加凸显;另外为了适应高机动性的要求,减轻坦克重量并提高坦克的行驶速度,尤其是行进间射击时的行驶速度使得路面对坦克的激励急剧增大。这些都使坦克及火炮的非线性动力学规律越趋复杂,加剧了坦克机动性与行进间射击精度的矛盾。现有的设计理论和方法已难以破解这种矛盾,迫切需要开展高机动条件下坦克行进间射击的非线性动力学响应规律及总体性能优化研究。本文以此为背景,以提高坦克行进间射击精度为目标,基于多体系统动力学、有限元方法、智能控制方法、接触碰撞理论及现代优化算法等对坦克行进间射击机电液耦合动力学建模方法、高速机动条件下非线性因素影响规律及综合行驶工况条件下的坦克炮结构优化等进行了系统深入的研究。分析了某坦克多体系统的拓扑结构,基于一定简化和假设,结合射击时的实际受力和运动情况,建立了某坦克行进间射击多体系统动力学模型。利用有限元柔性体技术描述身管的弹性变形;分别通过非线性弹簧阻尼模型和间隙旋转铰模型表征身管与前后衬瓦间及耳轴与轴承间的接触碰撞关系;参照我国路面不平度分级标准,采用谐波叠加法重构了不同等级的考虑左右履带不平度相干性的三维路面不平度模型。通过数值计算获得了坦克行进间发射动力学规律,并进行了初步的试验验证。基于多学科协同仿真方法建立了垂向稳定控制系统与坦克机械系统耦合动力学模型。通过机电一体化仿真软件Amesim建立了垂向稳定器的液压子系统模型,在MATLAB/Simulink中建立了垂向稳定器的PID(Proportion Integration Differentiation)控制子系统模型,利用多体系统动力学软件Recur Dyn建立了坦克机械系统模型,有效提高了坦克行进间射击过程的数值计算精度。在此基础上,引入自适应鲁棒控制方法设计了新的坦克垂向稳定器控制器,通过与传统PID控制器的控制效果相比较,验证了所设计控制器的优越性。此外,研究发现坦克行进间耳轴中心角位移与炮口中心角位移并不相同,提出将炮口中心角位移作为误差补偿信号,大幅提高了传统以摇架为稳定目标的坦克垂向稳定器的综合稳定效果。分析了弹丸膛内运动过程中的受力情况。提出了一种基于间隙圆柱副模型的弹炮刚柔耦合建模方法,引入对微小间隙更具有适应性的基于L-N模型改进的含非线性刚度系数的法向接触力模型,以描述弹炮间接触力的非线性特性。在此基础上,分析了坦克行进间射击弹丸膛内运动时期身管的动态弯曲及弹炮耦合作用对火炮振动的影响规律。并进一步分析了高速机动条件下,坦克系统非线性现象尤为严重时,坦克行进间车体振动、身管动态弯曲、炮口响应及弹丸运动规律,为新一代高机动、高精度坦克总体设计提供理论支撑。以弹丸出炮口时扰动为优化目标,提出一种综合行驶工况条件下坦克行进间射击高维多目标优化方法。结合坦克行进间发射弹炮耦合动力学模型、分片拉丁超立方设计方法及BP(Back Propagation)神经网络方法构建坦克行进间射击火炮振动的代理模型。基于代理模型,采用遗传算法和潜在最优加点准则,对综合行驶工况条件下坦克行进间射击火炮振动问题进行序列近似优化,在可接受的计算成本范围内,得到了满足实际需要的兼顾各优化目标的优化解,提高了综合行驶工况条件下坦克行进间射击的射击精度。
王月皎[9](2019)在《空气静压主轴组件测试实验台研制及回转误差分析》文中进行了进一步梳理空气轴承在精密及超精密制造领域中应用广泛,其原因在于其精度高、低摩擦、污染小等特性。然而由于气体的可压缩性质所带来的稳定性问题以及空气静压轴承承载性能较低、刚度低的问题是空气静压主轴的主要问题。其中承载能力、气膜厚度、刚度,转速等参数成为影响轴系稳定性的关键要素。因此对于空气静压轴承的性能参数的测量对提高和改善轴承性能有重要意义。本文结合力学理论和流体力学知识,设计研制了 一台空气静压主轴性能测试实验台,能够在该实验台上对被测空气静压主轴提供测试手段,对被测空气静压主轴进行实验研究。首先本文对空气静压主轴组件测试实验台主体方案设计到载荷施加方式的确定再到各零部构件的设计与分析,根据空气静压主轴的综合性能,确定空气静压主轴的测量参数;根据需要测量的参数对测量仪器的型号进行选择。将设计完成的零件,按要求绘制图纸,按照图纸进行加工制造,对标准件进行采买,并对零件进行装配调试。实验台各部分运行完好顺畅且不出现冲突干涉现象,能够较好的遵循实验原则。其次根据空气静压主轴的综合性能,设计一种适当的测量方案对其进测量,能够同时测量测试在不同供气压力下的气浮主轴的承载性能以及主轴径向加载对回转精度的影响。根据设计的测量方案,对被测主轴进行了承载性能测试和回转精度的测试实验,测得不同供气压力下的被测气浮主轴止推盘的承载性能以及实验气浮主轴的回转精度;最后对在实验中产生的误差进行分析,有效的提高测量精度。通过实验可以看出,空气静压主轴的轴向承载性能随供气压力的增大而增大,该测试方案能够适用于测量空气静压主轴的轴向承载特性;被测实验主轴的轴向回转精度稳定在0.5μm左右,在低转速下径向回转精度为0.45μm。
魏棵榕[10](2019)在《双锥液体静压轴承的设计与性能分析》文中研究表明液体静压支撑技术,是一种能够综合实现高精度、高刚度和大阻尼的支撑方式,在超精密加工领域有着非常重要的地位。液体静压轴承是液体静压转台以及液体静压主轴的核心功能部件,其设计和研制对这些关键设备的研究具有非常重要的意义。本文的主要研究内容是基于液体静压轴承的应用和工作原理,通过理论研究狭缝节流条件下轴承的承载特性和轴承内部的油膜特性,研制一种双锥结构液体静压轴承,最终测试其承载、刚度和回转精度等基本性能。首先通过狭缝节流原理、主轴设计参数和使用需求,选择了双锥液体静压轴承作为主轴进行回转运动的支撑部件。整个设计包括轴承结构、油路系统、气路系统以及运动控制系统的设计,重点在于研究轴承内部流体控制的台阶参数和间隙尺寸对轴承性能的影响。轴承的静态性能主要靠轴承内部间隙来保证,基于轴承内部油膜结构特点和内部流体控制原理,建立了合适的轴承润滑数学模型。通过对不同台阶尺寸、不同轴承间隙的轴承承载性能和油膜刚度进行对比分析,得出了满足双锥面轴承设计需求最理想的台阶封油面长度比S=0.1,高度尺寸比G=2.4。采用ANSYS对轴承进行了模态分析,得到了轴承运动的固有频率与振型。采用FLUENT对不同结构轴承内部油膜的压力分布进行了分析,得到了台阶封油面的设计、轴承偏心率、轴承转速、供油压力等因素对油膜压力分布规律以及承载性能的影响。研制了基本符合设计要求的液体静压轴承,并通过承载、刚度实验验证了理论计算和FLUENT仿真分析的准确性,通过密封性实验验证了轴承气密封系统的有效性。
二、液压零部件回转误差的计算机辅助测试系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、液压零部件回转误差的计算机辅助测试系统(论文提纲范文)
(1)主轴回转轴心轨迹提取方法及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及目的意义 |
1.1.1 课题的提出 |
1.1.2 轴心轨迹测量与提取的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 回转误差研究现状 |
1.2.2 误差分离研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 机床主轴轴心轨迹测量与分离技术研究 |
2.1 三点法误差分离原理及其离散表达式 |
2.2 三点法误差分离精度分析 |
2.2.1 谐波抑制 |
2.2.2 舍入误差 |
2.3 三点法误差分离仿真分析 |
2.3.1 仿真数据构建 |
2.3.2 仿真结果 |
2.4 基于差分算法的误差分离新方法研究 |
2.4.1 基于一阶向后差分方程的误差分离模型 |
2.4.2 基于二阶向后差分方程的误差分离模型 |
2.5 基于新方法的误差分离仿真分析 |
2.5.1 D3P方法误差分离仿真 |
2.5.2 误差分离效果对比 |
2.5.3 全局误差分离效果 |
2.6 本章小结 |
第3章 主轴轴心轨迹测量与分离实验研究 |
3.1 实验硬件系统搭建 |
3.1.1 实验主轴系统构成 |
3.1.2 实验测试系统组成 |
3.2 采集卡数据批量处理软件开发 |
3.3 实验数据处理方法 |
3.3.1 利用周期信号的互相关函数求相移 |
3.3.2 滑动平均滤波 |
3.3.3 圆度误差评定 |
3.4 误差分离实验 |
3.4.1 误差分离实验的测量方法及步骤 |
3.4.2 传感器安装角度辨识 |
3.4.3 各传感器采样数据预处理 |
3.4.4 误差分离实验结果 |
3.4.5 实验结果分析 |
3.4.6 误差分离实验结论 |
3.5 本章小结 |
第4章 主动控制轴心轨迹提取实验研究 |
4.1 主轴轴心轨迹主动控制方案与方法 |
4.2 主轴轴心轨迹在线监测控制系统开发 |
4.2.1 下位机硬件系统 |
4.2.2 上位机软件开发 |
4.3 主动控制轴心轨迹测量方法步骤 |
4.4 主轴轴心轨迹提取实验结果与分析 |
4.4.1 低速主轴轴心轨迹提取 |
4.4.2 设计转速下主动控制轴心轨迹的在线提取研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 主轴轴心轨迹测量系统的不确定度评定 |
5.1 测量系统的误差源分析 |
5.2 基于蒙特卡洛方法的不确定度评定 |
5.2.1 传感器测量误差敏感性分析 |
5.2.2 传感器角度误差敏感性分析 |
5.2.3 传感器支架水平位移误差敏感性分析 |
5.2.4 传感器支架垂直位移误差敏感性分析 |
5.2.5 温度敏感性分析 |
5.2.6 所有误差源时系统不确定度 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文及参加的科研项目 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)铜制笔头台式加工装备的方案设计及关键技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 笔头简介 |
1.3 国内外笔头加工装备研究现状 |
1.3.1 国外笔头加工装备发展及现状 |
1.3.2 国内笔头加工设备发展及现状 |
1.4 课题的主要研究内容 |
1.5 课题的主要研究方法 |
1.6 本章小结 |
第二章 铜制笔头台式加工装备总体方案设计 |
2.1 装备设计要求简述 |
2.2 装备设计内容 |
2.3 装备总体方案设计 |
2.3.1 装备系统框架方案设计 |
2.3.2 装备整体布局方案设计 |
2.3.3 装备回转驱动方案设计 |
2.3.4 装备定位装置方案设计 |
2.3.5 装备锁口机系统方案设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 铜制笔头台式加工装备主要部件设计 |
3.1 液压系统设计 |
3.1.1 设计要求 |
3.1.2 液压缸参数设计 |
3.1.3 液压泵及驱动电机功率的确定 |
3.2 棘轮设计 |
3.3 笔头夹具设计 |
3.3.1 夹具设计要求 |
3.3.2 夹具结构 |
3.4 转盘设计 |
3.4.1 回转圆盘结构 |
3.4.2 回转圆盘材料 |
3.5 锁口机结构设计 |
3.5.1 锁口机传动选择 |
3.5.2 锁口机具体结构设计 |
3.6 本章小结 |
第四章 锁口机主轴回转误差分析 |
4.1 基于MATLAB的建模思路 |
4.2 主轴回转误差数学模型 |
4.2.1 径向跳动建模 |
4.2.2 轴向窜动建模 |
4.2.3 角度摆动建模 |
4.3 主轴回转误差仿真分析 |
4.3.1 径向跳动误差分析 |
4.3.2 轴向窜动误差分析 |
4.3.3 角度摆动误差分析 |
4.4 悬伸比对回转误差的影响 |
4.5 主轴回转误差影响因素 |
4.6 本章小结 |
第五章 锁口机驱动系统静动态特性分析 |
5.1 锁口机系统的结构特征 |
5.2 锁口机转轴系统静力分析 |
5.2.1 静力学分析理论基础 |
5.2.2 驱动系统零件模型建立 |
5.2.3 材料设定与网格划分 |
5.2.4 载荷与约束施加 |
5.2.5 驱动系统零件有限元分析 |
5.3 锁口机驱动系统振动分析 |
5.3.1 机床系统振动机理介绍 |
5.3.2 临界转速介绍 |
5.4 锁口机驱动系统模态分析 |
5.4.1 驱动系统模型 |
5.4.2 模态分析基础 |
5.4.3 模型简化及导入 |
5.4.4 施加约束及转速设置 |
5.4.5 求解结果分析 |
5.5 锁口机驱动系统振动的影响因素 |
5.5.1 轴承支承间距对临界转速的影响 |
5.5.2 支承刚度对临界转速的影响 |
5.5.3 轴段直径对临界转速的影响 |
5.6 理论与模拟对比分析 |
5.7 锁口机驱动系统的谐响应分析 |
5.7.1 谐响应分析原理 |
5.7.2 谐响应分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 铜制笔头台式加工装备的组装和调试 |
6.1 铜制笔头台式加工装备的组装 |
6.2 铜制笔头台式加工装备的调试 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(3)超静CMG用轴承试验机设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外轴承试验机的发展现状 |
1.2.2 国内外轴系扭振的研究现状 |
1.3 选题来源 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 轴承试验机总体方案研究 |
2.1 控制力矩陀螺用轴承概况 |
2.2 轴承试验机设计技术要求 |
2.3 滚动轴承的主要损坏形式及运转性能指标 |
2.4 轴承试验机结构方案设计 |
2.4.1 试验主体部分方案设计 |
2.4.2 驱动系统实现方案设计 |
2.4.3 加载系统方案设计 |
2.4.4 测量系统方案设计 |
2.5 本章小结 |
3 轴承试验机关键零部件结构设计 |
3.1 试验主体设计 |
3.1.1 主体部分轴系设计 |
3.1.2 密珠轴系支承系统设计 |
3.1.3 主体部分壳体设计 |
3.2 加载系统设计 |
3.3 驱动系统设计 |
3.4 测量系统的设计 |
3.5 电气控制系统 |
3.5.1 电气控制系统构成 |
3.5.2 电气控制系统工作原理 |
3.6 本章小结 |
4 关键零部件可靠性分析 |
4.1 论文研究理论基础 |
4.1.1 轴系扭振理论 |
4.1.2 多体动力学分析理论简介 |
4.1.3 有限元方法简介 |
4.2 试验主体轴系转子多体动力学分析 |
4.2.1 轴系转子扭转振动的简化模型 |
4.2.2 轴系转子刚体多体动力学分析模型建立 |
4.2.3 轴系转子刚柔混合模型建立 |
4.2.4 轴系转子模态分析结果 |
4.2.5 轴系转子多体动力学仿真结果分析 |
4.3 关键零件静力学分析 |
4.3.1 伺服电缸支架有限元模型建立 |
4.3.2 伺服电缸有限元仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 基于超静CMG用轴承试验机的轴承振动试验 |
5.1 试验方案设计及实验平台搭建 |
5.1.1 试验方案设计 |
5.1.2 试验平台搭建 |
5.2 试验结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)锚梁支护机器人设计及仿真分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 机械臂设计概述 |
1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
2 锚梁支护机器人本体结构设计 |
2.1 锚梁自动支护 |
2.2 托举梁机械臂构型方案分析 |
2.3 托举梁机械臂结构设计 |
2.4 托举梁机械臂强度分析 |
2.5 自动换钻机构结构设计 |
2.6 整机稳定性分析 |
2.7 本章小结 |
3 锚梁支护机器人运动学分析及仿真 |
3.1 托举梁机械臂正运动学分析 |
3.2 托举梁机械臂逆运动学求解 |
3.3 钻臂运动学分析结果 |
3.4 锚梁支护机器人工作空间求解 |
3.5 锚梁支护机器人双臂动作干涉分析 |
3.6 本章小结 |
4 锚梁支护机器人钻支液压系统设计及机液仿真 |
4.1 液压系统设计 |
4.2 机液联合仿真的目的和意义 |
4.3 机液联合仿真内容及方法 |
4.4 动作仿真过程 |
4.5 机液联合仿真结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 锚梁支护机器人控制系统设计及试验研究 |
5.1 锚梁支护机器人动作分析 |
5.2 控制方案分析 |
5.3 PLC控制系统硬件设计 |
5.4 PLC软件设计 |
5.5 上位机控制软件设计 |
5.6 自动控制试验研究 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)主动激振式辅助截割实验台力学特性及实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景及来源 |
1.2 国内外研究及应用现状 |
1.3 本课题的研究内容及意义 |
1.4 研究技术路线 |
2 主动激振式辅助截割实验台总体方案设计 |
2.1 实验工况及需求分析 |
2.2 试验台组成结构及工作原理分析 |
2.3 主动激振辅助截割原理分析 |
2.4 截割路径规划 |
2.5 基于PLC控制程序设计 |
2.6 基于相似理论的实验台参数计算 |
2.7 本章小结 |
3 实验台结构设计及静力学分析 |
3.1 整机的结构参数设计 |
3.2 截割头结构参数设计 |
3.3 回转台结构参数设计 |
3.4 动力传动装置结构参数设计 |
3.5 激振伺服电动缸控制原理 |
3.6 本章小结 |
4 基于有限元法的实验台动力学分析 |
4.1 模态分析概述 |
4.2 实验台动力学模态分析 |
4.3 动力扰动工况实验台谐响应分析 |
4.4 本章小结 |
5 主动激振式辅助截割实验台实验研究 |
5.1 实验目的 |
5.2 实验台搭建 |
5.3 模态实验与结果分析 |
5.4 主动激振力学实验与结果分析 |
5.5 不同截割模式的截割比能耗影响分析 |
5.6 多因素参与正交实验与极差分析 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人设计与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 核磁兼容乳腺介入机器人国内外研究现状 |
1.3.2 液压驱动在核磁环境中的应用 |
1.4 课题来源与研究内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 本论文研究内容 |
第2章 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人结构设计 |
2.1 引言 |
2.2 核磁兼容乳腺介入机器人设计要求分析 |
2.2.1 核磁兼容乳腺介入机器人兼容性要求分析 |
2.2.2 核磁兼容乳腺介入机器人功能要求分析 |
2.3 核磁兼容乳腺介入机器人设计方案 |
2.3.1 核磁兼容乳腺介入机器人本体结构设计方案 |
2.3.2 核磁兼容乳腺介入机器人的材料选型 |
2.3.3 核磁兼容乳腺介入机器人空间布局 |
2.4 差动回转式乳腺介入机器人结构设计 |
2.4.1 旋转收缩式乳腺组织固定装置 |
2.4.2 直角坐标型定位机构及回转关节设计 |
2.4.3 Z向定位及俯仰关节设计 |
2.4.4 活检机构设计 |
2.4.5 微型液压站及油管选型 |
2.4.6 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人三维模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人运动性能分析 |
3.1 引言 |
3.2 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人运动学建模 |
3.2.1 核磁兼容乳腺介入机器人连杆坐标系的建立 |
3.2.2 核磁兼容乳腺介入机器人正运动学分析 |
3.2.3 核磁兼容乳腺介入机器人逆运动学分析 |
3.3 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人工作空间分析 |
3.3.1 基于Sim Mechanics的运动学仿真 |
3.3.2 仿真模型建立和仿真结果分析 |
3.3.3 乳腺介入机器人穿刺运动规划 |
3.4 本章小结 |
第4章 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人结构有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 Y向导向杆及Y向滑块有限元分析 |
4.3 回转关节有限元分析 |
4.4 俯仰连接机构有限元分析 |
4.5 弹性限位柱有限元分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人控制及系统实验 |
5.1 引言 |
5.2 液压驱动的乳腺介入机器人定位误差测量 |
5.2.1 液压驱动实验系统组成 |
5.2.2 不同运动距离的定位误差 |
5.2.3 不同运动速度对定位误差的影响 |
5.2.4 不同油管对定位精度的影响 |
5.3 机器人系统保护机制的测试实验 |
5.4 机器人工作空间验证分析 |
5.4.1 XOZ平面工作空间的验证 |
5.4.2 XOY平面工作空间的验证 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)高精度卧式加工中心设计关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外技术研究现状 |
1.2.1 机床整机结构设计技术 |
1.2.2 直线进给系统技术 |
1.2.3 电主轴技术 |
1.2.4 静压支撑直驱转台技术 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 整机结构正向设计方法 |
2.1 引言 |
2.2 机床的总体结构布局 |
2.3 机床结构优化设计方法 |
2.3.1 机床零部件静刚度表示方法 |
2.3.2 机床几何误差 |
2.3.3 机床末端误差与各部件误差之间的关系模型 |
2.3.4 机床结构静刚度模型 |
2.3.5 基于静刚度匹配的结构优化设计流程 |
2.3.6 机床静刚度匹配设计 |
2.3.7 机床导轨丝杠部件的选型 |
2.3.8 整机结构优化设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 滚珠丝杠进给系统设计关键技术 |
3.1 引言 |
3.2 滚珠丝杠进给系统的运动位置精度 |
3.2.1 位置精度的确定及误差分析 |
3.2.2 滚珠丝杠进给系统位置误差分析 |
3.2.3 提高进给系统位置精度的措施 |
3.3 滚珠丝杠进给系统的加速度及导程分析 |
3.3.1 电机惯量与进给系统加速度分析 |
3.3.2 电机负载扭矩与丝杠导程分析 |
3.3.3 进给系统不产生爬行的最小临界速度 |
3.4 滚珠丝杠进给系统设计 |
3.4.1 滚珠丝杠进给系统的设计流程 |
3.4.2 滚珠丝杠进给系统设计实例 |
3.5 本章小结 |
第四章 高精度内装电机主轴单元设计关键技术 |
4.1 引言 |
4.2 设计要求及主要技术指标 |
4.3 主轴单元结构设计 |
4.3.1 内装电机直驱主轴单元的结构 |
4.3.2 轴承的选择 |
4.3.3 轴承的支撑组合及安装定位方式 |
4.3.4 主轴单元驱动电机的确定 |
4.3.5 主轴单元的冷却润滑 |
4.4 电机主轴与电机转子装配过盈量设计 |
4.5 工作端主轴与轴承配合过盈量设计 |
4.6 主轴单元动平衡设计技术 |
4.7 主轴单元热仿真分析 |
4.7.1 热源的生热模型及主轴单元的热载荷 |
4.7.2 主轴单元热仿真分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 静压支承力矩电机直驱数控转台设计关键技术 |
5.1 引言 |
5.2 设计要求及主要技术指标 |
5.3 静压导轨工作原理 |
5.3.1 导轨润滑油供给方式 |
5.3.2 静压轴承结构 |
5.4 静压轴承设计理论 |
5.4.1 对缝隙中流体运动规律研究的基本假设 |
5.4.2 平行缝隙间流体的流动特性 |
5.4.3 相对运动平板之间缝隙的流体流动特性 |
5.5 具有缝隙节流的全封闭转台静压支承轴承设计 |
5.5.1 油垫的流量及刚度 |
5.5.2 油垫的摩擦功率损耗及油膜间隙 |
5.5.3 具有缝隙节流的封闭式转台静压轴承的优化设计流程 |
5.5.4 静压轴承的设计 |
5.6 静压支承力矩电机直驱转台结构及液压控制系统 |
5.7 本章小结 |
第六章 机床实验测试结果 |
6.1 引言 |
6.2 主轴单元转速振动及精度测试 |
6.2.1 主轴转速温升实验 |
6.2.2 主轴振动实验 |
6.2.3 主轴静态精度测试 |
6.2.4 主轴动态精度测试 |
6.3 数控转台承载能力及精度测试 |
6.3.1 转台承载能力及轴向刚度测试 |
6.3.2 转台回转精度测试 |
6.3.3 转台定位精度测试 |
6.4 机床整机静刚度实验测试 |
6.5 整机速度及直线位置精度测试 |
6.6 典型零件的加工精度测试 |
6.6.1 标准精加工试件的加工检测结果 |
6.6.2 机床用典型零件高精度直角铣头体的加工检测结果 |
6.6.3 航空发动机传动机匣的加工检测结果 |
6.7 本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)坦克行进间发射动力学分析及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 坦克稳定器 |
1.2.2 弹炮耦合模型 |
1.2.3 火炮发射动力学 |
1.2.4 火炮结构动力学优化 |
1.3 坦克行进间发射动力学分析与优化研究的技术挑战 |
1.4 本文研究内容 |
2 坦克行进间发射动力学建模与数值计算 |
2.1 某坦克结构拓扑分析 |
2.1.1 坦克结构组成 |
2.1.2 坦克多体系统建模基本假设 |
2.1.3 坦克多体系统结构拓扑分析 |
2.2 坦克多体系统的动力学建模 |
2.2.1 构件建模 |
2.2.2 约束建模 |
2.2.3 载荷建模 |
2.3 路面不平度建模 |
2.4 数值计算与初步验证 |
2.4.1 多体系统动力学模型 |
2.4.2 数值计算与分析 |
2.5 本章小结 |
3 坦克垂向稳定器机电液耦合动力学建模与分析 |
3.1 坦克垂向稳定器的工作原理 |
3.2 坦克行进间机电液耦合动力学建模与分析 |
3.2.1 液压子系统建模 |
3.2.2 控制子系统建模 |
3.2.3 机电液耦合动力学建模 |
3.2.4 数值计算与分析 |
3.3 坦克垂向稳定器自适应鲁棒控制建模与分析 |
3.3.1 自适应鲁棒控制原理 |
3.3.2 坦克垂向稳定器控制结构改进 |
3.3.3 坦克垂向稳定器自适应鲁棒控制算法 |
3.3.4 数值计算与分析 |
3.4 控制器炮口误差信号补偿建模与分析 |
3.4.1 坦克行进间炮口振动分析 |
3.4.2 炮口误差信号补偿建模 |
3.4.3 数值计算与分析 |
3.5 本章小结 |
4 坦克行进间射击弹炮刚柔耦合影响分析 |
4.1 弹丸膛内运动的受力分析 |
4.1.1 重力和重力矩 |
4.1.2 燃气作用力 |
4.1.3 弹丸前定心部和炮膛间的作用力 |
4.1.4 弹带和炮膛间的作用力 |
4.1.5 弹丸受到的和外力及力矩 |
4.2 弹炮刚柔耦合非线性建模 |
4.2.1 接触碰撞的判断 |
4.2.2 法向接触力计算模型 |
4.2.3 接触摩擦模型 |
4.2.4 含间隙弹炮刚柔耦合动力学建模 |
4.3 数值计算与分析 |
4.4 本章小结 |
5 高速机动条件下坦克行进间发射动力学分析 |
5.1 高速机动条件下的激励源分析 |
5.1.1 路面不平度激励 |
5.1.2 液压缸控制力 |
5.1.3 射击载荷 |
5.1.4 其它激励源 |
5.2 坦克车体振动分析 |
5.2.1 车体线振动 |
5.2.2 车体角振动 |
5.3 坦克垂向稳定器稳定效果分析 |
5.3.1 PID控制器 |
5.3.2 自适应鲁棒控制器 |
5.4 弹丸膛内运动身管动态弯曲分析 |
5.5 弹丸膛内运动时期弹丸及炮口扰动特性分析 |
5.6 本章小结 |
6 综合行驶工况条件下坦克行进间射击火炮结构优化 |
6.1 坦克行进间射击火炮结构优化方法 |
6.1.1 代理模型方法 |
6.1.2 试验设计方法 |
6.1.3 序列近似优化 |
6.2 综合行驶工况条件下坦克行进间射击火炮结构优化问题描述 |
6.2.1 优化目标数学模型 |
6.2.2 设计变量及约束 |
6.2.3 优化数学模型 |
6.3 坦克行进间射击火炮结构序列近似优化流程 |
6.3.1 基于多体动力学模型的训练样本库构建 |
6.3.2 基于BP神经网络的代理模型建模 |
6.3.3 模型验证和评估 |
6.3.4 优化解及实际响应计算 |
6.3.5 样本点更新 |
6.4 优化结果与分析 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)空气静压主轴组件测试实验台研制及回转误差分析(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 气体轴承研究现状 |
1.2.2 空气主轴性能测试实验台研究现状 |
1.2.3 超精密轴系回转误差研究现状 |
1.3 课题的主要研究内容 |
2 空气静压主轴测试实验台设计 |
2.1 空气静压主轴测试实验台技术指标 |
2.2 系统总体方案设计 |
2.3 实验台机械系统结构设计 |
2.3.1 加载系统设计 |
2.3.2 被测主轴固定结构设计 |
2.4 实验台测试系统设计 |
2.4.1 测试系统构成 |
2.4.2 传感器的选择 |
2.5 供气控制系统设计 |
2.6 本章小结 |
3 空气静压主轴测试实验台的装调与标定 |
3.1 概况 |
3.2 被测主轴夹持装置装调 |
3.3 加载装置装调 |
3.4 驱动系统装调 |
3.5 测试传感器的标定 |
3.6 本章小结 |
4 空气静压主轴回转误差测量方法研究 |
4.1 主轴回转误差测量方法 |
4.1.1 主轴回转误差传统测量方法 |
4.1.2 超精密轴系回转误差传统测量方法 |
4.2 主轴回转误差分离方法 |
4.2.1 主轴回转误差传统分离方法 |
4.2.2 本课题选择的误差分离方法 |
4.3 本章小结 |
5 测试实验研究及误差分析 |
5.1 被测实验主轴结构 |
5.2 测试实验方案 |
5.2.1 实验准备 |
5.2.2 空气静压主轴回转精度测试 |
5.2.3 空气静压主轴转速测试 |
5.2.4 空气静压主轴气膜厚度测试 |
5.2.5 空气静压主轴承载力测试 |
5.3 空气静压主轴各参数测试结果及分析 |
5.4 空气静压主轴测试系统误差分析 |
5.4.1 测试系统误差分析 |
5.4.2 机械装置误差分析 |
5.4.3 测量仪器对测量结果的分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的专利 |
(10)双锥液体静压轴承的设计与性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究课题的来源 |
1.2 课题研究背景与意义 |
1.2.1 课题背景 |
1.2.2 课题研究意义 |
1.3 锥面轴承的研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第二章 双锥液体静压主轴系统的设计 |
2.1 狭缝节流原理 |
2.2 双锥液体静压主轴的功能要求和相关参数设计 |
2.3 轴承的结构设计和油路气路设计 |
2.3.1 轴承的结构设计 |
2.3.2 轴承的油路设计 |
2.3.3 轴承的气路设计 |
2.4 双锥结构轴承的工作原理 |
2.5 双锥液体静压主轴控制系统的设计 |
2.5.1 IMAC运动控制器 |
2.5.2 主轴的驱动方式 |
2.5.3 驱动器 |
2.5.4 反馈元件 |
2.6 双锥液体静压轴承的优点 |
2.7 轴承设计的目标函数确定 |
2.8 本章小结 |
第三章 双锥液体静压轴承的静态特性分析 |
3.1 双锥轴承的模态分析 |
3.2 圆锥面液体静压轴承润滑数学模型 |
3.2.1 流体力学基本方程组 |
3.2.2 圆锥形轴承雷诺方程的建立 |
3.2.3 双锥轴承的内部边界条件 |
3.3 轴承内部结构分析 |
3.3.1 内部流体控制 |
3.3.2 双锥轴承内部结构 |
3.4 轴承的静态特性分析 |
3.4.1 台阶尺寸对轴承承载力的影响 |
3.4.2 轴承间隙对轴承承载的影响 |
3.4.3 轴承刚度分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 双锥液体静压轴承内部油膜压力仿真分析 |
4.1 仿真分析软件的选择 |
4.2 Fluent概述 |
4.2.1 Fluent的介绍及应用领域 |
4.2.2 Fluent软件分析计算流程 |
4.3 油膜网格生成及Fluent分析 |
4.3.1 不同结构的油膜网格划分 |
4.3.2 仿真参数设定 |
4.3.3 不同结构的油膜压力仿真 |
4.3.4 油膜承载力计算分析 |
4.3.5 轴承流量分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 双锥液体静压轴承性能测试 |
5.1 主轴总体结构设计 |
5.2 双锥液体静压轴承制造 |
5.2.1 双锥液体静压轴承加工工艺 |
5.2.2 轴承零件加工 |
5.2.3 轴承零件精度检测 |
5.2.4 轴承的装配 |
5.3 双锥液体静压轴承性能测试 |
5.3.1 轴承气密封系统测试 |
5.3.2 轴承的承载刚度特性 |
5.3.3 回转精度测试 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
1.论文 |
2.专利申请 |
致谢 |
四、液压零部件回转误差的计算机辅助测试系统(论文参考文献)
- [1]主轴回转轴心轨迹提取方法及实验研究[D]. 黄冉. 山东大学, 2021(10)
- [2]铜制笔头台式加工装备的方案设计及关键技术的研究[D]. 葛塨威. 东华大学, 2021(01)
- [3]超静CMG用轴承试验机设计研究[D]. 吕赛赛. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]锚梁支护机器人设计及仿真分析[D]. 周达. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]主动激振式辅助截割实验台力学特性及实验研究[D]. 王鹏飞. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [6]液压驱动的核磁兼容乳腺介入机器人设计与分析[D]. 孙立一. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [7]高精度卧式加工中心设计关键技术研究[D]. 聂应新. 天津大学, 2019(01)
- [8]坦克行进间发射动力学分析及优化研究[D]. 陈宇. 南京理工大学, 2019(01)
- [9]空气静压主轴组件测试实验台研制及回转误差分析[D]. 王月皎. 西安工业大学, 2019(03)
- [10]双锥液体静压轴承的设计与性能分析[D]. 魏棵榕. 广东工业大学, 2019