振动传递路径系统研究是振动控制理论与技术的新颖和关键发展方向之一,在实际控制机械装备的振动实践中,多维振动传递路径系统的研究显示出了重要价值。振动传递路径系统由振动源、传递路径和接受体三部分组成,振动传递路径定义为振动产生的能量由振动源通过媒介物质传递到接受体所经历的物理介质。基于机械振动的理论,解决了多维振动传递路径的贡献量排序的问题,提出了以振动传递率为度量准则的排列多维振动传递路径的贡献量的理论方法,在频率域内清晰地阐明了多维振动传递路径贡献量的顺序。

目前,由于链棒式磁过滤器磁系结构不合理、磁选效率低等问题导致环境污染及资源消耗严重,因此通过优化工艺参数提升其性能并降低能耗具有重要意义。为了提升磁选效率,首先根据磁过滤器的结构探讨其磁场特性及评价指标,其次基于响应曲面法通过4因素3水平响应曲面实验得出磁链磁感应强度的多元二次回归方程,并由方差分析验证了其有效性。最后,选择影响磁选效率的因素作为自变量,由响应曲面分析获取交互影响因素以及符合工业一次性分选的最佳工艺组合并由实验分析得到磁极间隙、磁极直径、磁棒水平速度影响显著,磁棒长度影响不显著的结论。

针对铝型材立体仓库存储货物尺寸长、重量大的结构特点,将提高悬臂梁式货架安全性为主要目标,依据入库效率、货架稳定和货架平衡原则确立优化目标,建立了货物入库的多目标货位分配优化模型,并基于模拟退火遗传算法(SAGA)求解模型,获得最优分配结果。通过实例仿真分析,相比于传统的遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA),SAGA能更快找到合理货物入库位置,并使得货架两侧悬臂梁受载平衡,有效提高铝型材立体仓库货物的入库工作效率和安全系数。

焊接缺陷的存在会大大减少焊接构件的疲劳寿命,由于其多样性和复杂性,以往的方法很难定量的评估它对疲劳寿命的影响。基于美国ASME标准中的结构应力法,提出了两种评估方法,即直接裂纹法和等效裂纹法,分别针对可直接测出初始尺寸的缺陷和无法测出初始尺寸的缺陷,并分别验证了这两种方法的有效性。实验结果表明,这两种方法可以较为准确地评估含有焊接缺陷构件的疲劳寿命。

针对传统齿轮箱振动有线监测系统的不足,设计了一款基于ZigBee协议的无线传感器节点。节点以低功耗的STM32单片机为核心,内置Contex-M3核。选取MEMS加速度传感器采集振动信号,使用LTC4070芯片管理电源电路,选用大容量SD卡作为数据缓存区。为了提高程序运作效率,引入RT-Thread操作系统。采用ZigBee和GPRS混合型无线通讯方式。重点介绍了基于齿轮箱振动的无线监测节点的原理与特点,以及节点主要模块的软硬件系统设计。并设计相应试验进行测试,测试结果表明该无线节点适用于齿轮箱的振动监测。

为了预防电池组的热失控现象,对搭载一种镍氢电池组的混合动力汽车热管理系统策略进行了设计及验证。总结镍氢电池组的温度特性确定电池热管理系统的目标,分析电池组冷却系统得出影响电池温度的主要因素,提出一种模糊PID温度控制算法并结合电池组热管理系统目标设计了电池热管理系统策略。对采用这种温度控制策略的电池组进行了台架热平衡试验后又进行了整车高温试验。试验结果表明,当电池组处于高温环境且工作电流较大时,设计的策略能够保证电池组的最高温度、温差在合理温度区间内。

为了解决禽类加工流水线人工上料效率低、企业生产成本高的问题,设计了一种新型自动上料系统。该系统采用整体支架作为升降机构支撑结构,链条和轴承作为传动部件,以液压缸作为动力元件,通过控制液压缸实现载物平台的升降,完成升降机构设计;以滑架作为夹取筐体的执行元件,通过液压缸控制滑架在直线导轨上运动,实现筐体的夹紧和释放,完成取放机构的设计;以框架作为搬运机构的基础,液压缸带动取放机构在圆形导轨上进行往复运动,实现筐体的搬运功能,完成搬运机构的设计。同时,根据上述机构设计完成了各部分核心参数的确定,实现了自动上料系统的总体结构设计。通过样机的试运行表明,该自动上料系统能够极大提高企业的生产效率。

目前传统液压机械无级变速器中行星轮系参数优化步骤繁琐,精确建模难度比较大。设计了一种新型的等差式液压机械无级变速器,基于MathCAD对其行星齿轮系空间尺寸和体积进行优化。根据液压机械无级变速器无级传动条件确定行轮系参数,以行星轮系齿轮模数、齿数和齿轮宽度作为设计变量,以减小行星轮系结构体积作为目标函数建立数学模型,利用MathCAD对行星轮系参数进行优化设计。结果表明行星齿轮系的体积比原体积降低24%,使行星轮系结构更紧凑,减轻质量和降低成本。

建立了一种考虑轴承误差与弹性变形的斜齿轮传动精度分析模型,将轴承的误差与弹性变形等效为带弹簧复位的多从动件支撑的凸轮机构,凸轮轮廓表征轴承滚道的误差,弹簧刚度表征轴承刚度,将轴系等效为两组由凸轮从动件弹性支撑的浮动轴,建立了轴系弹性误差运动位移和力平衡方程;采用切片法,将斜齿轮在轴系空间误差条件下的啮合问题离散为一系列直齿轮薄片的平面接触问题,通过分析每一对薄片齿对的相对位置和变形协调关系,求解出由轴线位姿误差和轮齿弹性变形导致的传动误差,并以一个算例说明了轴承精度、误差相位和载荷大小对齿轮传动精度的影响规律。

异步电机因其成本低、可靠性高、维护方便等优点而在伺服系统、机器人驱动等领域得到广泛应用。定子磁链是实现异步电机高性能控制的基础,因此必须进行准确观测。针对常规异步电机电压模型、电流模型和混合电压电流模型定子磁链观测器存在的缺点,提出了一种基于极致扭曲滑模的新型异步电机定子磁链观测方法。所提方法不仅克服了电压模型定子磁链观测器受积分初始值和积分漂移的影响,而且克服了电流模型和混合电压电流模型定子磁链观测器受电感参数影响较大的问题,从而大大提高了异步电机定子磁链观测的精度。仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。