行星滚柱丝杠滚柱滚压校直机理与实验研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cwwei1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行星滚柱丝杠具有体积小、导程精度高、负载能力强、震动噪声小和寿命长等优点,广泛用于车辆、武器装备、航天航空等国家重点发展领域。然而,经过热处理的滚柱经常出现弯曲、跳动增大等现象,导致行星滚柱丝杠扭矩增大、行程精度降低,滚柱磨损加剧甚至寿命急剧缩短等缺陷,制约了产品推广应用。目前,消除滚柱变形的方法主要采用磨削加工,该方式效率低、成本高且磨削后滚柱渗碳层变薄,一致性较差。因此,本论文依托某企业《冷轧先进制造工程技术研发》项目,研究行星滚柱丝杠滚柱滚压校直机理与实验验证,对提高滚柱精度和一致性、促进产品的推广应用具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以行星滚柱丝杠中滚柱为研究对象,首次提出齿形工件的滚压旋转校直新工艺,采用校直理论分析,建立几何模型,数值仿真和实验验证贯穿的方法,研究了滚柱滚压校直原理,滚压轮的结构设计及修形等内容。为滚压校直工艺规程优化、滚压轮设计等提供了理论依据。本文主要研究内容如下:(1)基于弹塑性理论的滚柱滚压校直分析与几何模型建立。依据弹塑性理论分析了滚压校直过程,推导了滚压校直方程和不同曲率之间的关系;建立了考虑几何与工艺参数关系的滚压校直模型,分析了校直原理,探究了含有齿形特征的小直径轴类零件滚压校直时的相对位置关系和轴向间隙变化。(2)研究了标准滚压轮校直过程中滚柱齿形的变形及误差产生的原因,推导了滚柱受弯曲、剪切等作用力时的变形关系,分析了齿形角误差、螺距误差、中径误差等对校直后滚柱的齿形、侧面角、螺距等的影响。(3)开展了滚柱校直滚压轮的几何设计及修形研究。基于滚压校直原理及接触与误差关系,分析了校直过程中滚柱与滚压轮之间的接触关系与相对滑动关系,建立滚压轮修形模型,在啮合原理的基础上推导出滚压轮的齿廓方程。(4)完成了滚压校直过程的数值模拟仿真和实验验证,对比分析了不同的滚压轮齿形、滚压轮工艺参数对校直结果一致性的影响,进行了滚柱校直前后行星滚柱丝杠性能对比实验,验证了理论模型与计算的正确性与可行性,为推进滚柱产品的产业化提供了理论指导和参数选择参考。本文的研究方法和研究成果为含有齿形特征的零件校直滚压轮设计、工艺参数选择、校直可行性和稳定性及校直后产品的一致性分析提供了理论支撑和较好的实用价值。
其他文献
随着社会对能源结构合理化的要求日益提高,安全高效的能源运输方式成为了重点发展的技术之一。管道因运输量大、受环境影响小等优势,已成为石油、天然气等资源的主要运输方式,其中,阀门是管道上的重要控制部件,控制管道线路内流体的通断、流向和流量。然而,阀门在使用过程中可能因介质冲击、元件老化等原因引发内漏现象,造成经济损失,甚至带来人员伤亡。因此,研究有效的阀门内漏无损检测方法,在不影响阀门正常工作情况下监
学位
在机器人操作中,经常需要对物体的空间六自由度进行估计,以获得目标物体和机器人之间的相对姿态(包括三自由度的相对转动和三自由度的相对平移),从而实现机器人的各种操作,如抓取、装配等。目前,对于复杂环境下的物体六自由度位姿估计任务,解决方案按原理主要有两大类:基于传统特征描述子和基于深度学习。2000年以来,一些强大的特征描述子被提出,使得在复杂背景下估计纹理信息丰富的物体的六自由度位姿更加容易。但这
学位
我国堤防除险加固工作任务艰巨,而现行防渗墙构筑方法成槽宽度大、施工过程对坝体扰动大,且存在施工成本高、施工周期长、成形的防渗墙体无法与堤坝协调变形等问题。新型地下深窄槽柔性防渗墙装备以“锯切成槽、水平注浆”的施工工艺为主要技术途径,实现地下十米超薄柔性防渗墙连续构造,解决目前防渗墙构筑存在问题,提高防渗墙抗地震灾害能力。论文以某研究院《地下深窄槽柔性防渗墙成套技术装备》科研项目为依托,探索新型地下
学位
随着全球新一轮科技革命和产业变革的蓬勃发展,以电动汽车为代表的新能源汽车成为汽车产业的发展趋势。动力电池是新能源汽车的关键技术之一,但锂离子电池工作性能受环境温度影响较大,尤其在低温下电池实用性和安全性会严重退化。在实际应用中,低温下使用锂离子电池将会有两大隐患,其一,电池可用容量减少以及充放电峰值功率降低将会严重影响电动汽车的启动、加速等功率特性以及续航里程。其二,低温环境下电池在充电过程中石墨
学位
随着全球汽车保有量的持续增长,车辆主动避障技术受到越来越多研究人员的关注。目前,自动紧急制动(Automatic Emergency Braking,AEB系统发展相对成熟,其在紧急情况下主动或辅助驾驶员操纵车辆制动,避免自车与障碍物碰撞。但是相比AEB需要较长的纵向制动距离,自动紧急转向(Automatic Emergency Steering,AES往往具有更高的避障效能。因此,本文从进一步提
学位
目前主动避撞安全技术大多采用制动方式避撞,该方式在高速或低附着情况下存在较大局限:制动距离随车速呈指数增长,且路面附着系数越低相应制动距离也不断增大。在此基础上,研究发现转向避撞方式在高速或低附着工况下所需纵向距离较小,可对制动避撞进行有效补充。本研究针对目前主动避撞技术存在局限,考虑车辆制动过程、路面峰值附着系数及驾驶员意图等因素,提出一种结合纵向制动、转向换道避撞的主动避撞策略以提高车辆行驶安
学位
目前,全球风电产业已进入快速发展时期,在役风电机组数量逐年增加。然而,由于复杂的外界环境条件、不完备的设计和制造等因素的干扰,风电机组会出现性能退化甚至发生严重故障事故。风电齿轮箱作为风电机组设备中的关键传动部件,由于故障导致的停机时间长和维修成本高,成为了智能运维中的重点关注部件。风电齿轮箱健康状态直接影响到风电机组使用寿命,因此对风电齿轮箱进行智能健康状态评估是一个重要的研究课题。风电齿轮箱健
学位
智能汽车技术与能耗控制技术是解决能源短缺、交通拥堵与道路事故频发的重要措施。其中,智能汽车技术可以有效提高车辆通行效率,减少交通拥堵。多传感器信息融合技术是智能汽车环境感知的关键难题,如何利用多传感器信息融合技术,将城市道路的交通状态综合起来,通过车-路-云协同系统进行信息共享,是实现节能、安全、高效的智能交通策略研究中必须考虑的问题。多传感器融合是实现智能汽车无人驾驶的首要前提,而多传感器联合标
学位
随着汽车工业的发展,汽车智能化程度不断提高,然而道路交通安全问题依旧影响着人民生命财产安全。研究显示,情绪驾驶是造成交通事故的重要因素之一。现有研究中,对驾驶员情绪识别大多数停留在实验室环境,没有在真实驾驶环境下进行研究;同时,现有研究也并未对驾驶情绪与驾驶风险的关系进行量化,而实现驾驶情绪的精准预测及其对驾驶风险的量化表征、对防范危险驾驶行为、提升驾驶安全有着重要意义。因此,本文通过文献梳理,提
学位
环境感知是自动驾驶中的关键阶段,全面且准确地感知周围环境信息是自动驾驶车辆行车安全的重要保障。对障碍物目标进行检测与识别是感知阶段中的一项基础性关键工作,对于提高自动驾驶汽车环境理解力具有重要意义。单一感知系统检测算法在应对复杂多变与目标密集的道路环境中存在鲁棒性差、感知能力不足的问题,而目前已有的大部分多传感器融合算法难以精确检测行人、骑行人等较小目标物体,为实现精准的障碍物类别检测,本文开展了
学位