基于有限元分析的纳米级微进给平台设计

设计了一种利用弹性铰链作为预紧机构、高精度滚动导轨作为导向机构的单PZT驱动的微进给平台。利用有限元方法对微进给平台的结构和静、动态特性进行了研究。在静态特性中斡重分析了微进给平台的静态刚度，碍出整个动平台的工作平面上的刚度分布图。在动态特性分析中着重研究了微进给平台的模态根型、固有频率和谐波激励响应，得出了微进给平台在动态激振力作用下的特性。最后分析了微进给平台工作平面上静态刚度和动态刚度变化很大的原因，并提出一些改进的措施。     

超精密磨削微进给工件平台的研制

采用弹性铰链作为预紧机构，采用压电陶瓷作动器作为驱动机构，设计了一种超精密磨削辅助工件平台。具有结构简单、位移分辨率高、动态响应速度快等优点。中通过试验研究了其在开环和闭环控制下的静态和动态特性，结果表明，其中心部位静态刚度达到200N／μm，Z向的固有频率达到1289Hz。     

超精密磨削微进给工件平台的研制

采用弹性铰链作为预紧机构,采用压电陶瓷作动器作为驱动机构,设计了一种超精密磨削辅助工件平台。具有结构简单、位移分辨率高、动态响应速度快等优点。文中通过试验研究了其在开环和闭环控制下的静态和动态特性,结果表明,其中心部位静态刚度达到200N/μm,Z向的固有频率达到1289Hz。     

机床的动态特性分析

本文指出了机床动态特性的主要指标,分析了机床振动的类型、振源。通过动、静刚度的对比和一些实例,得出了提高机床动刚度的措施。     

IC芯片粘片机并联焊头机构的动刚度分析

针对所设计的IC芯片粘片机的并联焊头机构,建立了机构的振动方程和动刚度模型,使用Matlab软件得出了机构在整个工作空间的动刚度特性曲线,并对其分布进行了分析.根据这些曲线,说明所设计的并联焊头机构的动刚度能满足IC芯片粘片机的工作要求.     

构件比刚度结构效能提升设计方法及其应用

针对构件结构静动态特性研究中如何有效确定优化设计对象、衡量优化设计结果的问题,引入了比刚度结构效能概念,提出了构件比刚度结构效能提升设计方法和步骤。从三个方面探讨了构件比刚度结构效能提升设计方法:一是量化构件结构静动态特性,通过比刚度结构效能概念把构件的质量、最大变形量和固有频率及构件材料的弹性模量这4个重要特性指标进行整合,得到比刚度结构效能数值,从而量化构件结构静动态特性;二是综合运用拓扑优化和多目标优化,找出优化设计对象,优化构件结构;三是计算构件动态比刚度结构效能数值和静态比刚度结构效能数值验证构件比刚度结构效能的提升。通过把比刚度结构效能提升设计方法应用到龙门机床动横梁构件优化设计中,优化后的动横梁构件静态比刚度结构效能数值平均提升了41.2%,动态比刚度结构效能数值提升了5.5%,验证了构件比刚度结构效能提升设计的有效性。     

基于压电陶瓷驱动的微位移放大机构

压电陶瓷驱动器具有刚性好、频响高和控制精度高的特点, 但是其输出位移却较小, 通常是其长度的1/1 000. 在非圆回转曲面精密车削中, 为了实现刀具大位移、高频响、高精度的进给要求, 提出了新型单自由度柔性铰链机构对压电陶瓷驱动器的输出位移进行放大. 同时对机构进行了静态和动态特性理论分析, 提出了机构静态和动态计算解析式, 并用有限元方法对机构动态和静态特性进行了验证. 实验证明机构的最大输出位移为293μm, 谐振频率为312Hz.     

FSAE赛车车架刚度特性分析

车架刚度及发动机悬置安装点动刚度是影响FSAE赛车振动性能的重要因素,通过建立某FSAE赛车车架有限元模型,进行车架扭转刚度及悬置安装点动刚度分析,研究车架静态与动态刚度性能。结果表明：增大车架驾驶舱段截面可有效提高扭转刚度;悬置安装点各向动刚度值以纵向最大,横向最小。结合模态振型及加速度响应曲线能够较好地反映发动机舱的振动特性。     

纳米级微进给平台设计与研究

精密微进给平台是实现纳米级定位与加工的关键技术。本文介绍了基于PZT的纳米级微进给平台设计与研究的现状,指出下一步的研究方向和需要解决的关键问题即多作动器驱动的微进给平台的结构设计及其考虑动力学特性的闭环反馈控制算法。     

电控变频无卡轴旋切机进给控制系统设计与分析

利用电控变频技术研发设计了一种新型无卡轴旋切机,剖析了机床进给系统及其工作原理,合理设计了机床的主要参数,提出了机床进给机构的设计方案,并对机床进给系统的刚度进行分析.     

Mechanical Characteristics of Radial Magnetic Bearing

1 IntroductionThe great majority of docUments about magneticbearings dealt only with the characteristics when thejournal was concentric with the radial magnetic bearing inthe past, and few research involved the ones when thejournal was eccotic with the radial magnetic bearing.For example, the bulk of documents suPPosed thecomponents Fx and F. of magnetic force depended onlyon the cUrred in x and y direchons respeGtively, bac theair gap thickness and the curvatUre of suiface shape werenot co…     

一种无耦合微步进机构的误差分析

提出一种新型二维解耦的微步进定位机构,并对该机构的解耦性进行了证明,针对该机构制造过程中存在的误差分配问题,分析了该机构杆件的制造误差对机构输出的影响,结果证明杆长L1制造误差对输出角的影响大于L5制造误差的影响。     

应用程序控制定位元件实现数控车床工件的轴向定位

在数控车床加工过程中,工件定位、装夹时间的长短,决定了加工效率的高低。为改进数控车床传统的定位方法,最大限度地提高加工效率,通过分析经济型数控车床轴向定位原理,提出了应用程序控制定位元件的方法,实现了数控车床工件的轴向快速定位,大大缩短了工件定位、装夹时间,提高了产品的定位精度及加工效率。     

VCA Direct-Drive High Speed and Precision XY Table

In order to compensate for the limitation of conventional XY table used in semiconductor integrated circuits(IC) packaging and improve its speed and accuracy, a voice coil actuator (VCA) direct-drive high-speed and precision positioning XY table used in wire bonder was proposed. Also, a novel flexible decoupling mechanism was used in the positioning table, and the small moving mass enabled the positioning table to move at high speed and precision. XY table deformation interference caused by assembly error and instant interference generated by dynamic load moving with high speed and acceleration can be eliminated through the flexible decoupling mechanism. Considering the positioning table as lumped mass spring system,the dynamic equations of the mechanical system and the VCA were built according to the Newton mechanics principle and electromagnetic theory. Then the electromechanical coupling control model of the system was created through Laplace transform. Based on displacement PID controller, the loop-locked controlling algorithm of the positioning system was investigated. The dynamic control algorithm effectively improved the system dynamic performance. The precision test of the prototype machine was carried out, and the results validated the correctness of the model and the theory. Compared with traditional XY table, the table has higher speed, acceleration and positioning accuracy.     

汽车传动轴减振器静动刚度测试分析

论述了在用MTS810材料试验机进行静动态性能测试的原理及方法,并对三种汽车传动轴减振器试件分别进行静刚度、动刚度特性测试。测试结果表明,这种方法简单、有效。试验结果为汽车传动轴减振器的改进提供了参考依据。     

Piezo微步进执行器的时间响应分析

提出了一种新型二维超精密微步进工作台的结构形式,并针对该结构设计了相应的微步进执行器.以新型功能材料Piezo作为驱动元件,分析了微步进执行器的机电耦合模型,在此基础上对其时间响应进行了分析,总结了时间响应的影响因素,同时提出了相应的解决方法.     

基于边界摩擦的碟簧隔振器力学性能(英文)

为研究边界摩擦对碟簧隔振器力学性能的影响,基于能量守恒定律推导了在考虑边界摩擦时碟簧隔振器的载荷位移迟滞曲线公式.通过有限元分析与静载试验验证了该公式的正确性.在此基础上研究了边界摩擦对碟簧隔振器承载能力的影响,并通过动载试验研究了边界摩擦对碟簧隔振器的动态性能的影响.试验结果表明:边界摩擦可提供较大的阻尼,使得碟簧隔振器具有良好的阻尼特性,其阻尼比可达0.23;隔振器的耗能、动刚度和阻尼特性对加载幅值更为敏感,而对加载频率敏感度较小.该研究成果对碟簧隔振器设计具有重要的指导意义.     

径向磁轴承的力学特性

This paper is based on the example of a radial magnetic bearing possessed of eight-pole, and derives the calculation formulas of static and dynamic mechanical characteristics of the bearing, in which the shape and curvature of surface, eccentricity and tilt of the journal are taken into account. Variations of the static and dynamic characteristics of the radial magnetic bearing versus static tilt parameters of journal are discussed. The outcomes show that the static tilt of the journal has influence on the mechanical characteristics of radial magnetic bearing, and change the static load capacity between two radial magnetic bearings and exert coupling effect between them. To study the dynamics of a practical rotor-magnetic bearing system, at least six stiffness coefficients in each radial magnetic bearing must be considered in ideal case, and twelve stiffness coefficients must be considered in general case of tilting journal. Such a find can be used for the coupled electromechanical dynamics analysis of rotor system equipped with magnetic bearings.     

机床工艺系统静刚度计算机测试系统的研究

介绍了机床工艺系统静刚度的概念。提出了静刚度测试系统的总体设计方案，并对该系统主要软件和硬件部分进行了说明与开发。