基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法

1

作者 申会鹏 郭家宝 +3 位作者 韩春阳 李行雨 张天宇 王德伦 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1135-1148,共14页

针对功能需求到结构方案的创新设计问题,提出了一种基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法。首先,基于状态变换空间方法,建立了基本机构单元库,设计了机构构型与尺度,求解了机构的多样化运动方案;然后,根据运动副的约束类型... 针对功能需求到结构方案的创新设计问题,提出了一种基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法。首先,基于状态变换空间方法,建立了基本机构单元库,设计了机构构型与尺度,求解了机构的多样化运动方案;然后,根据运动副的约束类型和性质,建立了运动副的几何约束构型,利用优化设计方法,设计了运动副结构方案;研究了复合构件的载荷、约束与结构尺度的关系模型,提出了复合构件的概念单元设计方法,设计了执行与传动机构及驱动构件;最后,遵循零件性能(强度、刚度)要求与工艺性准则,建立了机构单元结构及整机结构设计方法,并使用压力机进行了案例验证。研究结果表明:根据设计方法可得到5种一级机构、105种二级机构、735种三级机构及6种移动副方案和15种回转副方案,组合设计出的压力机方案可满足设计要求,验证了该方法的有效性,证明该机构结构化正向设计方法可为解决机构和机器创新设计问题提供新途径,缩短设计周期。 展开更多

关键词 机构单元库 机构构型与尺度 几何约束构型 机构单元 概念单元设计 模块化设计

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基于力传感器的刚性转子动平衡实验方法

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作者 申会鹏 韩春阳 +3 位作者 郭家宝 张天宇 李行雨 邱俊 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1223-1230,共8页

针对刚性转子动平衡问题,提出了一种基于拉压力传感器的综合实验平衡方法。首先,基于动平衡原理,构建了转子不平衡等效模型,求解了理论不平衡量,确保了实验的严谨性和合理性;然后,进行了结构设计、仪器与设备选择,搭建了转子动平衡实验... 针对刚性转子动平衡问题,提出了一种基于拉压力传感器的综合实验平衡方法。首先,基于动平衡原理,构建了转子不平衡等效模型,求解了理论不平衡量,确保了实验的严谨性和合理性;然后,进行了结构设计、仪器与设备选择,搭建了转子动平衡实验平台以保障测试数据的稳定性和可重复性;最后,利用该平台,采集了力学性能数据,分析了轴系不平衡量的幅值和相位,采用了添加平衡质量的方式进行了转子动平衡实验,对基于拉压力传感器的综合实验平衡方法的可行性和有效性进行了验证。研究结果表明:平衡前左右两端不平衡质量幅值分别为2.2 kg、-3.8 kg,平衡后左右两端不平衡质量幅值分别为1.2 kg、-1.4 kg,转子系统不平衡量减小1.4 kg,平衡率为87.5%,这说明拉压力传感器和编码器相互配合以消除不平衡量的方法具有可行性。该实验平台使用拉压力传感器和编码器精确测量不平衡质量和相位,为解决旋转机械动平衡问题提供了新思路,有助于提高旋转机械的运行效率,并延长其使用寿命。 展开更多

关键词 刚性转子动平衡 等效模型 拉压力传感器 编码器 转子系统不平衡量 幅值和相位

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点阵结构单元力学性能及在结构轻量化设计中的应用

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作者 申会鹏 张天宇 +2 位作者 李行雨 韩春阳 郭家宝 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1276-1284,共9页

针对特定功能点阵结构实现结构轻量化设计的问题,利用拓扑优化方法,构建了点阵结构单元构型。首先,从实际载荷工况特征出发,构建了初始设计模型,根据拓扑优化思想,设计出了符合力学性能特性的创新点阵结构单元谱;其次,采用有限元分析方... 针对特定功能点阵结构实现结构轻量化设计的问题,利用拓扑优化方法,构建了点阵结构单元构型。首先,从实际载荷工况特征出发,构建了初始设计模型,根据拓扑优化思想,设计出了符合力学性能特性的创新点阵结构单元谱;其次,采用有限元分析方法,获取了点阵结构单元的力学性能,提出了以比刚度为指标的单元性能评价方法,得到了点阵结构的力学性能规律;然后,建立了典型点阵结构单元比例试件,进行了力学实验分析,通过实验数据对比,对点阵结构单元性能规律的准确性进行了验证;最后,将点阵结构性能规律应用于汽车发动机连杆的结构轻量化设计中,通过分析汽车发动机连杆的载荷特征来匹配点阵结构单元谱,填充了相应的点阵结构。研究结果表明:填充后的连杆体积减少了45%,而比刚度提高了90%,验证了点阵结构单元数据库的有效性和实用性。该点阵结构单元数据库能够为复杂零件的结构轻量化设计提供有力的科学依据。 展开更多

关键词 点阵结构 力学性能 数值模拟 实验测试 轻量化设计

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基于数字仿真的折弯机挠度补偿性能预测优化

4

作者 刘建栋 申会鹏 +1 位作者 孙守林 娜仁 《计算机仿真》 2024年第2期268-273,511,共7页

通过对液压板料折弯机的结构分析,构建折弯机数字仿真性能预测模型,并将性能预测结果与试验实测值进行比对,关键部位预测精度达到96%以上。提出以上、下模位移差曲线的直线度作为折弯角度一致性的评价指标,开展液压挠度补偿力优化,基于... 通过对液压板料折弯机的结构分析,构建折弯机数字仿真性能预测模型,并将性能预测结果与试验实测值进行比对,关键部位预测精度达到96%以上。提出以上、下模位移差曲线的直线度作为折弯角度一致性的评价指标,开展液压挠度补偿力优化,基于折弯机数字仿真模型开展挠度补偿性能预测,对比不同液压挠度补偿力作用下的折弯机性能,发现当液压挠度补偿力为折弯压力的7/12时位移差曲线的直线度最高,直线度误差最大降低约40.9%;同步开展折弯试验,试验中当液压挠度补偿力设置为折弯压力的7/12时折弯角度一致性达到最小值,折弯角度一致性误差最大降低约55.5%,试验结果与预测结果保持一致。 展开更多

关键词 数字仿真 折弯机 挠度补偿 性能预测

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新工科物联网实验教学云平台开发与应用 被引量：1

5

作者 申会鹏 武照云 +6 位作者 曹毅 丁浩 邱俊 贺森亮 刘晓霞 冯伟 任宁 《机械工程师》 2023年第10期20-23,共4页

为了培养新工科背景下的高端复合型人才,文中调研机械基础课程的现状,探索实验教学创新模式,以课程教学互动APP、物联网实验教学系统、教学轨迹数据分析与评价系统为基础,打造一个集互动学习、实验台设计、虚拟仿真分析、实验台实物搭... 为了培养新工科背景下的高端复合型人才,文中调研机械基础课程的现状,探索实验教学创新模式,以课程教学互动APP、物联网实验教学系统、教学轨迹数据分析与评价系统为基础,打造一个集互动学习、实验台设计、虚拟仿真分析、实验台实物搭建、实验台控制与测试为一体的“虚拟—现实”场景,让学生在学习课程内容、开展实验的过程中,充分理解现代数字化设计、智能制造、工业物联网、工业大数据分析等在工程实践过程中的应用。 展开更多

关键词 新工科 实验教学 机械基础课程 平台开发

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悬浮式低频宽带电磁振动能量收集器

6

作者 张志永 赵毫杰 +3 位作者 张坤 冯伟 申会鹏 刘保国 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第5期758-763,共6页

振动能量收集技术是一种解决无线传感网络供电难题的理想方案。为实现低频、宽带振动能的高效收集,设计了一种基于抗磁悬浮系统的悬浮式电磁振动能量收集器。利用抗磁悬浮系统的低刚度特性降低系统的工作频率,并通过碰撞实现振动能量收... 振动能量收集技术是一种解决无线传感网络供电难题的理想方案。为实现低频、宽带振动能的高效收集,设计了一种基于抗磁悬浮系统的悬浮式电磁振动能量收集器。利用抗磁悬浮系统的低刚度特性降低系统的工作频率,并通过碰撞实现振动能量收集器工作频带的拓宽。对所设计的振动能量收集器进行理论分析和实验研究,分析悬浮磁铁的抗磁悬浮机理,建立振动能量收集器的机电耦合模型,测试了不同振动激励、负载条件下振动能量收集器的电能输出特性。实验结果表明,当激励加速度为0.3g时,峰-峰电压为205 mV,最大均方根输出功率为105.7μW,工作带宽可达8 Hz。 展开更多

关键词 振动能量收集器 抗磁悬浮 超低频 无线传感网络 电磁感应

原文传递

复杂零件结构设计的概念单元方法 被引量：21

7

作者 王德伦 申会鹏 +2 位作者 孙元 董惠敏 马雅丽 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期152-163,共12页

提出复杂零件结构设计的概念单元方法,即几何与物理模型、概念构型与单元、强度与刚度、工艺与造型四部分。分析了复杂零件的应用场合和结构特点,建立几何实体与物理模型,包含联接与安装部位,设置工况载荷与约束,定义设计区域与非设计区... 提出复杂零件结构设计的概念单元方法,即几何与物理模型、概念构型与单元、强度与刚度、工艺与造型四部分。分析了复杂零件的应用场合和结构特点,建立几何实体与物理模型,包含联接与安装部位,设置工况载荷与约束,定义设计区域与非设计区域;采用结构拓扑优化方法获得在若干工况下零件实体内部的传力路线,综合多工况下传力路线和相关因素,构造出复杂零件结构的概念模型,并结合零件的载荷形式,综合考虑制造工艺性,选择合适的零件结构单元;依据零件的强度或刚度要求,使零件壁板和结构单元具有满足性能要求的尺度;同时,兼顾零件结构工艺性和视觉美学效果等因素,对零件结构形状和尺度进行工艺和造型再设计;以加工中心立柱和三级齿轮减速器箱体为例展示了结构设计过程,通过合理布置零件内部筋板、单元的结构形式和尺寸,为复杂零件的轻量化和科学合理结构设计提供有效方法。 展开更多

关键词 机械零件 结构 设计方法 概念单元 机架与箱体 拓扑优化

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基于P-MASE模型与当堂对分的研究性教学模式

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作者 任宁 刘晓霞 +2 位作者 申会鹏 丁浩 冯伟 《装备制造技术》 2023年第8期104-107,共4页

“机械设计基础”课程作为高等院校近机类、非机类各个专业的主干技术基础课之一,在人才培养中具有举足轻重的地位。为将研究性教学理念融入“机械设计基础”课程的课堂教学中,并提高课堂教学效果,让学生在课堂上“活动”起来,提出了基... “机械设计基础”课程作为高等院校近机类、非机类各个专业的主干技术基础课之一,在人才培养中具有举足轻重的地位。为将研究性教学理念融入“机械设计基础”课程的课堂教学中,并提高课堂教学效果,让学生在课堂上“活动”起来,提出了基于P-MASE模型与当堂对分的研究性教学模式,并从教学目标、教学内容、教学活动和教学评价四个维度对该教学模式的实施路径进行了探索。首先,基于研究性教学理念,落实立德树人根本任务,构建含知识、能力和素养的三维教学目标;然后,根据教学目标和学情分析,不仅增加研究性学习项目,还把学科前沿、最新研究成果和实践经验,以及课程思政内容融入到教学内容中;接着,构建涵盖课前、课中和课后的全阶段教学活动,并重点在课中融合了P-MASE模型与当堂对分教学环节;最后,建立了可对学生进行全方位、全过程、全员考核的多元评价方法。以“机械设计基础”的“平面机构的自由度计算”为例,详细论述了该研究性教学模式的具体实施过程。研究发现该教学模式能够培养学生的评判性思维,提高学生的科研创新精神和实践能力。 展开更多

关键词 研究性教学 P-MASE模型 对分课堂 教学模式 机械设计基础

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滚动直线导轨结构特征与静态特性分析 被引量：6

9

作者 孙守林 白晨光 +4 位作者 董惠敏 王德胜 姜怀胜 王德伦 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第2期64-68,共5页

以某立式加工中心的线轨副为研究对象,对其联接面的形式、几何结构类型及结构特征进行了分析;并基于对载荷和约束特点的分析,应用有限元方法对四滚道类型的线轨联接面静态特性进行了研究;总结了不同载荷类型与线轨副静态特性的相应关系... 以某立式加工中心的线轨副为研究对象,对其联接面的形式、几何结构类型及结构特征进行了分析;并基于对载荷和约束特点的分析,应用有限元方法对四滚道类型的线轨联接面静态特性进行了研究;总结了不同载荷类型与线轨副静态特性的相应关系。通过研究线轨副的结构与静态特性,得出垂向载荷条件下线轨副的变形主要为整体的弯曲,转矩载荷条件下的主要变形为扭转。研究结果为加工中心的性能分析和轻量化结构设计提供了一定的参考依据。 展开更多

关键词 机床 线轨副 性能分析 有限元方法 静态特性

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机床主轴箱轻量化设计流程研究 被引量：7

10

作者 孙守林 刘建栋 +3 位作者 董惠敏 王德伦 王德胜 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第12期14-18,共5页

文章研究了机床主轴箱轻量化设计流程,同时根据该设计流程,以DL32M机床主轴箱轻量化设计为例,通过确定主轴箱轻量化设计指标,建立主轴箱物理模型;然后对主轴箱进行概念设计和结构方案设计,并且对设计结果进行性能分析与评价;最后得到合... 文章研究了机床主轴箱轻量化设计流程,同时根据该设计流程,以DL32M机床主轴箱轻量化设计为例,通过确定主轴箱轻量化设计指标,建立主轴箱物理模型;然后对主轴箱进行概念设计和结构方案设计,并且对设计结果进行性能分析与评价;最后得到合理的主轴箱轻量化设计结果。机床主轴箱轻量化设计流程可为机床支承件轻量化设计提供规范。 展开更多

关键词 机床支承件 轻量化设计 设计指标 物理模型

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机床轻量化结构单元特征研究与静态性能分析 被引量：8

11

作者 邢俏芳 董惠敏 +4 位作者 姜怀胜 王德胜 王德伦 申会鹏 张允良 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期44-49,共6页

研究10类典型机床结构特征,提出了机床轻量化结构单元的概念。将支承件结构内部单元分为箱体类单元、壁板类单元、加强筋类单元以及工艺类单元4大类。对各类单元进行结构特征分析,归纳出4类单元类型型谱,并分别对铸造单元和焊接单元工... 研究10类典型机床结构特征,提出了机床轻量化结构单元的概念。将支承件结构内部单元分为箱体类单元、壁板类单元、加强筋类单元以及工艺类单元4大类。对各类单元进行结构特征分析,归纳出4类单元类型型谱,并分别对铸造单元和焊接单元工艺特征进行描述。以含有壁板类单元的某立式加工中心立柱为研究对象,运用有限元分析法对其不同单元的参数化模型进行静态性能分析,结果发现内部结构为井字形单元的立柱静态性能最好。单元特征研究及其对支承件静态性能分析成果为支承件轻量化设计和优化设计奠定了基础。 展开更多

关键词 机床结构轻量化 单元类型 结构设计 静态性能分析

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机床轻量化设计结构与性能研究——卧式车床支承件结构特征与静态特性分析 被引量：5

12

作者 董惠敏 王海云 +4 位作者 王德胜 姜怀胜 王德伦 申会鹏 孙颖 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第6期1-5,共5页

针对机床轻量化设计的关键问题——结构与性能关系进行了研究。以卧式车床支承件为研究对象,对其支承件结合面形式、几何结构类型及结构特征进行了分析;并基于对切削加工工况、载荷和约束特点的分析,应用有限元方法对各支承件的静态特... 针对机床轻量化设计的关键问题——结构与性能关系进行了研究。以卧式车床支承件为研究对象,对其支承件结合面形式、几何结构类型及结构特征进行了分析;并基于对切削加工工况、载荷和约束特点的分析,应用有限元方法对各支承件的静态特性进行了研究;总结了支承件几何结构类型与支承件静态特性的相应关系。通过研究支承件的结构与静态特性,得出卧式车床中梁、板和箱体三类支承件的变形主要为整体的弯曲、倾覆和扭转以及导轨的局部弯曲和扭转变形。研究结果为卧式车床支承件的结构设计和优化提供了一定的参考依据。 展开更多

关键词 车床 支承件 结构设计 有限元方法 静态特性

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机床轻量化设计基本单元物理性能与数据库的研究 被引量：4

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作者 董惠敏 邢俏芳 +4 位作者 王德胜 姜怀胜 王德伦 申会鹏 孙颖 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期78-82,共5页

探讨机床轻量化单元设计技术,研究壁板类单元的结构性能,构建机床轻量化设计基本单元数据库,为机床支承件轻量化设计提供科学依据。通过研究实际工程应用中机床支承件的内部结构特征,提出机床轻量化壁板类单元概念,抽象出7种壁板类基本... 探讨机床轻量化单元设计技术,研究壁板类单元的结构性能,构建机床轻量化设计基本单元数据库,为机床支承件轻量化设计提供科学依据。通过研究实际工程应用中机床支承件的内部结构特征,提出机床轻量化壁板类单元概念,抽象出7种壁板类基本单元,建立壁板类基本单元型谱。基于AN-SYS有限元分析方法,建立7种壁板类基本单元的参数化物理模型。在基本单元尺度参数和质量相同情况下,分别研究了7种壁板类基本单元的静动态性能。得到各种基本单元的拉、压、弯、扭静态性能,以及动态基频分布规律,为机床轻量化数据库提供数据来源。 展开更多

关键词 机床轻量化 壁板类单元 静态性能 动态性能 数据库

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床鞍的轻量化设计数据库研究 被引量：3

14

作者 董惠敏 丁尚 +4 位作者 王海云 王德胜 姜怀胜 王德伦 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第3期33-36,共4页

为了建立机床支承件轻量化数据库,论文以数控车床床鞍为研究对象,提出了床鞍的轻量化设计流程,包括床鞍物理模型建立、概念模型生成、主体结构设计和性能分析评价。在保证床鞍静动性能的前提下,优化原材料的布置使其集中在床鞍工作时的... 为了建立机床支承件轻量化数据库,论文以数控车床床鞍为研究对象,提出了床鞍的轻量化设计流程,包括床鞍物理模型建立、概念模型生成、主体结构设计和性能分析评价。在保证床鞍静动性能的前提下,优化原材料的布置使其集中在床鞍工作时的传力路径上,剔除对床鞍性能影响作用小的区域部分材料,达到轻量化设计目的。在此过程中构建床鞍轻量化设计数据库,为床鞍的构型与尺度设计、结构单元形状与尺度设计提供系统的数据参考,并应用此设计流程进行床鞍设计,可改变经验与模仿设计现状,推动绿色制造技术的可持续发展。 展开更多

关键词 轻量化 设计流程 数据库 绿色制造

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车床轻量化设计数据库系统研究 被引量：3

15

作者 孙守林 张龙 +2 位作者 董惠敏 申会鹏 王德胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第10期76-79,83,共5页

以Visual C#为开发工具,构建了基于C/S体系结构的车床轻量化设计数据库,其体系结构包括:数据库、数据源、数据评价验证系统和应用开发系统四方面。根据机床轻量化设计流程,建立了数据库应用系统框架,重点介绍了车床结构设计中的基本结... 以Visual C#为开发工具,构建了基于C/S体系结构的车床轻量化设计数据库,其体系结构包括:数据库、数据源、数据评价验证系统和应用开发系统四方面。根据机床轻量化设计流程,建立了数据库应用系统框架,重点介绍了车床结构设计中的基本结构单元和结构件生命周期评价方法在车床轻量化设计数据库中的应用。文中建立的车床轻量化设计数据库系统涵盖了从切削工况分析、结构轻量化设计、性能分析计算到评价的全过程,满足了机床行业对专业分析软件的基本要求。 展开更多

关键词 车床结构件 轻量化设计 数据库 结构单元

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机床螺栓联接结构的静动态优化设计 被引量：2

16

作者 马雅丽 张霄 +2 位作者 申会鹏 龚振 冯潇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第2期1-4,共4页

综合考虑螺栓联接结构中多种因素对主轴箱静动态性能的影响,完成了螺栓联接结构的优化设计。首先,基于主轴箱的静动态特性,提出主轴箱螺栓联接结构的评价指标,建立螺栓联接结构静态性能评价模型。其次,采用多工况静动态拓扑优化技术确... 综合考虑螺栓联接结构中多种因素对主轴箱静动态性能的影响,完成了螺栓联接结构的优化设计。首先,基于主轴箱的静动态特性,提出主轴箱螺栓联接结构的评价指标,建立螺栓联接结构静态性能评价模型。其次,采用多工况静动态拓扑优化技术确定符合力学特性的螺栓联接布置形式,并构造联接结构参数优化算法,完成主轴箱螺栓联接结构参数的优化。最后,借助ANSYS对比分析优化前后的主轴箱静动态性能,得到优化后的主轴箱结构方案在动态性能不低于原方案的情况下,其误差敏感方向的位移减小了1.9e^(-3)mm和1.5e^(-3)mm。 展开更多

关键词 螺栓联接 结构参数 优化设计

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机床固定联接部特征与结构设计研究 被引量：1

17

作者 赵强 王德伦 +3 位作者 董惠敏 马雅丽 张允良 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第10期108-112,共5页

针对机床固定联接部的结构特征,将其分为爪座式、凸缘式及内嵌式等形式。根据联接部的结构,提出螺栓预紧力-接触单元等效物理模型,在接触面处采用接触单元,螺栓中间施加预紧力。运用拓扑优化方法对固定联接部建立以左右导轨变形最小为... 针对机床固定联接部的结构特征,将其分为爪座式、凸缘式及内嵌式等形式。根据联接部的结构,提出螺栓预紧力-接触单元等效物理模型,在接触面处采用接触单元,螺栓中间施加预紧力。运用拓扑优化方法对固定联接部建立以左右导轨变形最小为优化目标、体积比为约束的拓扑优化概念模型,根据材料分布云图进行内嵌式的结构设计;利用尺寸优化方法对内嵌式的联接部建立多目标多参数的尺寸优化模型,通过灵敏度分析,把对目标影响较大的尺寸作为优化设计参数。以某机床立柱为对象,进行了固定联接部的结构设计,分析了预紧力对导轨变形的影响,将新方案与原方案进行性能对比,在保持重量基本不变的前提下,X、Y、Z三向的平均刚度分别提高13.16%,9.38%和3.51%,为机床支承件轻量化设计奠定了基础。 展开更多

关键词 固定联接部 结构特征 物理模型 拓扑优化 尺寸优化

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基于机床刚度的滑轨联接面性能分析 被引量：1

18

作者 马雅丽 叶志明 +1 位作者 孙守林 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第11期1-4,共4页

采用有限元法对平床身数控车床进行了静态性能计算。基于位移场结果,对比分析了矩形滑轨和燕尾形滑轨的位移特性,研究了滑轨联接面静态性能与机床刚度的关系。考察了两种截面构型滑轨的接触面分布规律,统计出其有效接触面百分比。结果表... 采用有限元法对平床身数控车床进行了静态性能计算。基于位移场结果,对比分析了矩形滑轨和燕尾形滑轨的位移特性,研究了滑轨联接面静态性能与机床刚度的关系。考察了两种截面构型滑轨的接触面分布规律,统计出其有效接触面百分比。结果表明,燕尾形滑轨机床X/Y向刚度均高于矩形滑轨。矩形滑轨有效接触面积百分比为45.9%,燕尾形滑轨为15.6%,矩形滑轨的载荷分布比燕尾形滑轨要均匀。 展开更多

关键词 滑轨联接面 刚度性能 位移特性

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基于接触热阻的机床热特性研究 被引量：1

19

作者 马雅丽 李少龙 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第10期1-6,共6页

考虑机床结合面接触热阻利用有限单元法对机床整机热特性进行了深入研究。以立式加工中心整机为研究对象,建立了机床热边界条件,并对机床整机模型在有、无接触热阻两种情况下的温度场分析结果进行比较,论证了接触热阻对整机温度场分布... 考虑机床结合面接触热阻利用有限单元法对机床整机热特性进行了深入研究。以立式加工中心整机为研究对象,建立了机床热边界条件,并对机床整机模型在有、无接触热阻两种情况下的温度场分析结果进行比较,论证了接触热阻对整机温度场分布的重要性。基于机床工作空间的形成,选定了机床整机典型位置工况,利用典型位置工况下的整机温度场分析结果,并通过热结构耦合分析方法对整机进行热变形分析。引用国家机床几何精度检验标准中的线性偏差与角度偏差评价机床整机热变形规律,结果表明机床沿Z坐标方向的热变形较大,故需对该向零部件结构或参数予以着重优化改进。 展开更多

关键词 机床 接触热阻 有限单元法 温度场 热变形

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分段非线性电磁振动能量采集器 被引量：2

20

作者 张坤 张博 +4 位作者 赵毫杰 冯伟 申会鹏 刘宗尧 刘保国 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第5期764-769,共6页

为了解决无线传感网络需要频繁能量补给的难题,设计了一种分段非线性电磁振动能量采集器,利用磁悬浮系统与机械弹簧耦合而成的非线性系统来提高能量采集器对低频、宽带环境振动能的采集能力。利用搭建的实验测试平台,研究了磁弹簧弹性... 为了解决无线传感网络需要频繁能量补给的难题,设计了一种分段非线性电磁振动能量采集器,利用磁悬浮系统与机械弹簧耦合而成的非线性系统来提高能量采集器对低频、宽带环境振动能的采集能力。利用搭建的实验测试平台,研究了磁弹簧弹性系数、初始间隙、机械弹簧弹性系数及激励加速度对输出性能的影响规律。实验结果表明,当初始间隙分别为3、5和8 mm时,相应的最大输出电压分别为0.78、0.74和0.73 V;当机械弹簧弹性系数分别为0.028、0.100和0.270 N/mm时,相应的最大输出电压分别为0.73、0.72和0.57 V,工作带宽分别为3、4和5 Hz;当加速度为0.3、0.4和0.5g时,最大输出电压分别为0.39、0.57和0.73 V,对应的最大输出功率分别为3.81、8.13和13.32 mW,系统的工作带宽分别为3、3.5和4 Hz。 展开更多

关键词 振动能量采集器 磁悬浮系统 机械弹簧 无线传感网络 分段非线性

原文传递