针对滚动轴承数据信号不稳定、非线性的特性,提出一种采用集合经验模态分解(EEMD)、希尔伯特(Hilbert)变换实现特征提取,改进教与学算法(ITLBO)优化支持向量机(SVM)参数的滚动轴承故障诊断方法.首先通过EEMD方法将目标信号分解成若干个模态函数,采取Hilbert变换获得模态函数的瞬时频率;对模态函数和其瞬时频率进行统计特征提取并实现特征变量降维,提高诊断效率;最后利用ITLBO算法优化SVM参数,构造ITLBO_SVM诊断模型进行多分类故障诊断.实例证明,信号经过EEMD分解和Hilbert变换再提取特征信息,代入ITLBO_SVM的优化模型比传统的粒子群算法优化模型的正确率更高,效果更稳定,验证了该方法的可行性与有效性.

数控磨床作为高精密加工零件不可或缺的制造装备之一,其可靠性将直接影响产品的质量.现对某生产厂家的MKS系列数控磨床的故障数据进行分析.通过使用可拓工程理论中的优度评价法对数控磨床的可靠性进行分析,将数控磨床划分为11个子系统,然后分别对其各子系统确定相应的衡量指标,进而确定权系数建立关联函数,计算出子系统对整机可靠性的影响度及影响因子,并得到了头架系统中故障模式对子系统以及对整机的影响因子.通过对影响因子的计算,得到出现故障的原因并提出整改意见,提出的整改措施已被厂家应用于实际生产当中.

针对通风盘式制动器在制动时空气与制动盘之间的流动与传热耦合问题,建立了空气与制动盘三维流固耦合模型,参照《乘用车制动器性能要求及台架试验方法》设置速度、热流密度等边界条件,利用CFD软件的流固耦合计算功能对建立的耦合模型进行瞬态传热数值计算,得到了耦合系统的温度场.数值计算所得制动盘温度值与制动器惯量实验台测得温度值之间的误差在合理范围内,证明流固耦合数值计算法可以较准确地分析通风盘式制动器制动过程中的温度场,为评价通风式制动盘的风冷性能提供依据.同时提出通风式制动盘通风肋板优化方案,经计算,优化后的制动盘在循环制动工况下最高温度降低了16℃.

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术。首先简单介绍了工业机器人领域的3D打印技术,并从打印精度、使用材料、打印层厚等方面对比分析了几种常见的3D打印技术中最适合与机器人结合应用的技术;然后重点介绍了机器人结合3D打印技术在建筑、金属、生物3个增材制造领域的应用进展。

以助力型人体下肢外骨骼为主,对近些年四大组成系统——外骨骼控制系统、驱动系统、机械系统、感知系统的研究成果进行分类总结与分析。通过研究分析获得了较为适用于助力型人体下肢外骨骼的结构尺寸、结构自由度、驱动器选择方案、控制策略及传感器选择方案等成果,能够为外骨骼的研究者提供参考。

针对电机模态不一致问题,进行了接触面积参数不确定电机模态的研究.基于确定性模型建立了接触面积参数不确定电机模态计算的Kriging代理模型,并结合Monte Carlo法进行了电机模态均值对接触面积参数均值的灵敏度分析.研究结果表明,定子铁芯与前端盖接触面积对电机一、二阶椭圆模态、四阶三角形模态的影响最大,对电机三阶三角形模态影响最大的是爪极与线圈接触面积,同时定子铁芯与绕组接触面积对电机一阶椭圆模态、三、四阶三角形模态都有影响.研究结果可为电机模态不一致问题的解决提供依据.

针对某MPV车型传动系扭振过大的问题,建立包含万向节不等速特性及后桥齿轮啮合刚度的传动系扭振模型.进行自由振动与受迫振动计算,分析共振的可能性并找出共振频率,并通过传动系扭振试验,验证理论模型的正确性.根据理论分析设计相应扭转减振器以提升整车NVH性能,并通过整车试验,验证所设计的扭转减振器的有效性.研究成果为解决传动系扭振问题提供了理论依据,对于提升后驱车传动系NVH性能具有一定的参考价值,有利于加快新车传动系的开发过程.

滚动轴承作为旋转机械最重要的零部件之一,其可靠性和寿命直接影响着机器的可靠性和寿命,为解决滚动轴承可靠性难以估计的问题,提出一种基于概率核主成分分析(Probabilistic Kernel Principal Component Analysis,PKPCA)和Logistic回归模型(Logistic Regression Model,LRM)的滚动轴承可靠性评估方法.首先提取轴承的时域、频域和时频域特征值组成高维混合域特征集,并引入相对特征值降低轴承个体差异;然后用PKPCA挑选能够表征轴承退化状态的特征值作为Logistic回归模型的协变量;最后用Logistic回归模型对滚动轴承可靠性进行评估.通过IMS滚动轴承全寿命试验,验证了该方法的有效性.

移动机器人控制网络中的异常参数特征无法形成可识别的非平稳输出信号,导致传统的基于局部均值分解的异常参数识别过程精度低.提出一种移动机器人路径控制网络的异常参数识别方法.以移动机器人路径控制网络中,电路异常量处理结果作为支持,根据机器人射频识别量计算原理,通过单片机异常参数整合的方式,计算移动机器人路径控制网络中的可疑异常参数特征.在此基础上,通过单分量控制信号模态分解、多分量控制信号模态分解的方式,计算模态频率的阻尼比数值,完成移动机器人路径控制网络中异常参数识别.比对实验结果表明,与局部均值分解手段相比,异常参数识别精准度提升,非平稳信号调幅周期缩短至0.90s,调频波总长度不超过11.4mm,机器人非平稳输出信号的振动响应属性得到有效控制.

以中值粒径1.8 mm的粗砂砂床为研究对象,利用泥砂冲刷模型模拟二维垂向淹没射流冲刷砂床,分析了淹没水深对射流冲刷深度和宽度的影响。结果表明水深变化对冲刷效果基本无明显影响,但水深过小会降低冲刷过程中坑深的发展速率。研究结果可以为不同水深条件下的疏浚工艺设计提供参考。