以船用锚机为研究对象,针对目前船用锚机存在自锁力不足等问题,根据相关规范文件和文献资料,总结出一种新型船用蜗杆蜗轮自锁装置的设计要求。从该设计要求出发,利用平面设计软件AutoCAD设计出了一种新型船用蜗杆蜗轮自锁装置,并说明了其工作原理和主要组成零部件,最后进行了蜗杆蜗轮、电动机等选型设计。

离心泵在船舶等行业有着广泛的应用,其主要用于输送海水、淡水及油类等,但存在着启动没有自吸能力的问题。针对这一问题,参考现有的离心泵装置,查阅了相关规范文件和文献,从技术、结构、操作及经济成本方面总结出一种新型离心泵装置的设计要求。然后从离心泵装置的设计要求出发,利用AutoCAD设计平台设计出一种新型离心泵装置,说明了其工作原理和主要组成零部件。最后从技术、操作、结构、经济成本方面论证了该离心泵装置的可行性,该装置技术实用性好、结构简单、操作方便,初期制造或改造和维护保养成本较低,结果表明,该装置可行性好。

针对工业机器人夹持工件进行磨削时的力控制问题,提出一种基于神经网络算法的机器人力控制方法,搭建一套工业机器人磨削系统,并在Visual Studio软件环境下开发了相应的上位机软件。通过分析神经网络算法的原理,设计神经网络结构,使用从实际磨削过程中获得的训练数据对神经网络进行训练;将力传感器实时采集的力信号输出给训练好的神经网络模型,预测出机器人磨削加工的轨迹修正值并传给机器人,对磨削轨迹进行实时修正,从而实现工业机器人的间接力控制。最后,在搭建的工业机器人磨削系统上进行了力跟踪实验和钛合金试件磨削实验,验证了所提出的力控制方法和机器人磨削系统的有效性和实用性。

为提高透平级气动性能设计水平,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和Spalar-Allmaras(S-A)方程湍流模型的方法,针对三级实验透平级开展了包括动叶叶顶间隙、静叶叶根与转轴间隙(隔板间隙)和动叶叶根与轮盘间隙(叶根间隙)的泄漏流动对透平性能影响的数值研究。研究结果表明:与不考虑所有间隙的纯通流三级透平相比,动叶叶顶和隔板间隙泄漏流使透平总静效率降低了0.62%,但同时动叶叶根与轮盘间隙泄漏流动使透平总静效率提高了0.28%,适当的叶根间隙泄漏有利于透平效率的提升;动叶枞树型叶根与轮盘的间隙泄漏影响叶根端区附近主流与泄漏流交互作用的方向;主流与泄漏流之间的"吸"与"漏"影响叶片端区附近二次流的分布与发展,进而引起叶片端区能量损失系数的变化。

在对当前面板声学贡献量分析方法研究的基础上,提出了面板声功率贡献量分析方法.针对齿轮箱辐射噪声,利用有限元和边界元理论建立齿轮箱的计算模型,对其进行噪声辐射模拟计算.根据齿轮箱的面板区域划分,计算齿轮箱的面板声功率贡献量,从而确定齿轮箱辐射声功率的主要贡献区域,同时确立噪声峰值对应频率的主要贡献区域,并对齿轮箱进行结构改进与验证分析.结果表明,此方法有利于齿轮箱噪声控制的研究与实现.

文章采用大型商用流体软件——NUMECA,对某大型汽轮机原始设计的低压通流进行了三维数值计算,得到了低压各级的流场分布和气动特性,计算分析结果表明,原始设计的低压末级性能有较大的优化潜力.保持末级动叶不变的前提下,对末级静叶进行轴向前掠,切向弯曲,截面扭转等叶型变换,分析比较各方案对末级效率、排气速度,排气角等气动性能的影响.优化结果表明,对低压末级静叶采用合适的弯掠技术可以改善末级的流场特性,提高末级效率.

文章采用CFD软件NUMECA对某新开发的静叶型线开展了平面叶栅气动性能计算研究,得到叶栅在设计工况下和变工况下的能量损失系数和出口气流角的变化规律,并将计算结果与平面叶栅空气动力学试验研究结合起来进行对比分析。从CFD计算结果和试验结果得出:两者的能量损失系数变化趋势基本吻合,该叶型设计工况下的能量损失系数较小,且应用的变工况范围较宽。另通过试验结果的对比显示该型线的能量损失系数较原始型线降低了约30%,是一种气动性能优良的静叶型线。

针对黑龙江垦区旱田施肥作业存在的问题,设计了一种变量施肥机液压驱动系统。通过理论计算确定了主要液压元件的参数,并使用AMESim软件建立液压系统的模型进行仿真分析,结果表明:液压马达的转速、流量均满足设计要求;进行了台架试验和田间试验,结果表明:在不同的转速范围下,液压马达的转速控制精度可以达到99.1%;田间试验结果表明:液压驱动系统可以完成玉米大豆的施肥作业,工况稳定,液压马达的控制精度可以达到97.7%。

薄壁件的精加工阶段,由于刀具悬伸长,工件刚度低,加工中容易发生变形进而引起颤振。因此需要可靠的标准监测加工状态,判断加工参数是否合理。首先,采集加工中包含颤振现象的声压数据,分析颤振发生时域有效值及频域功率谱的特点,对比在不同状态的特征,并以这些特征作为监测的依据;然后,在颤振发生时能量集中频段转移,通过小波包分解后构造出反映这一特征的特征量;最后,以小波变换时频图作为状态判断依据,通过离线分析设定相关阈值,设置多重标准,满足时域有效值和频域占能比阈值要求后计算特征值,判断加工状态。验证结果表明,笔者所提出的方法可以准确识别颤振现象,同时表明声压信号可以反映颤振特征。阈值设定后,即可为后续加工在线监测提供判断标准,避免因加工参数选择不合理时对工件或机床造成损害。