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Precision loss of ball screw mechanism under sliding-rolling mixed motion behavior 被引量:2
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作者 QI Bao-bao CHENG Qiang +2 位作者 LI Shun-lei LIU Zhi-feng YANG Cong-bin 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第5期1357-1376,共20页
The sliding-rolling mixed motion behavior degrades the ball screw’s precision at different levels.Based on the sliding-rolling mixed motion between ball and screw/nut raceway,the ball screw’s precision loss consider... The sliding-rolling mixed motion behavior degrades the ball screw’s precision at different levels.Based on the sliding-rolling mixed motion between ball and screw/nut raceway,the ball screw’s precision loss considering different given axial loading and rotational speed working conditions was investigated.Since creep and lubrication relate to sliding and rolling motion wear,the creep and lubrication characteristics are analyzed under different working conditions.Besides,the precision loss was calculated considering the sole influence of sliding behavior between ball and screw and compared with the results from other current models.Finally,research on precision loss owing to the sliding-rolling mixed motion behavior was realized under given working conditions,and suitable wear tests were carried out.The analytical results of precision loss are in good agreement with the experimental test conclusions,which is conducive to better predicting the law of precision loss in stable wear period. 展开更多
关键词 ball screw mechanism precision loss sliding-rolling mixed motion creep lubrication
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空间精密运动机构微振动传递特性试验与分析
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作者 崔凯 刘朝晖 +3 位作者 谢友金 王嘉登 吕媛媛 郝鹏宇 《宇航学报》 北大核心 2025年第7期1446-1455,共10页
空间精密运动机构在为跟瞄负载提供刚性支撑与精确指向时,会将卫星平台微振动经机构耦合传递至有效载荷,导致载荷工作性能退化。传统有限元动力学分析需约束扭转刚度或旋转自由度,仅能获取运动机构锁紧状态下的振动特性,而无法排除经锁... 空间精密运动机构在为跟瞄负载提供刚性支撑与精确指向时,会将卫星平台微振动经机构耦合传递至有效载荷,导致载荷工作性能退化。传统有限元动力学分析需约束扭转刚度或旋转自由度,仅能获取运动机构锁紧状态下的振动特性,而无法排除经锁紧机构传递的微振动特征。为突破该局限性,针对某典型空间精密机构开展专项试验。采用电磁激振器实施激励,通过高精度加速度传感器阵列获取机构本体及输出端振动响应的时频特性。试验结果表明,方位轴微振动时域幅值衰减率达40%,俯仰轴衰减量超过90%。频域上,机构除局部频率共振外,在360 Hz~1800 Hz频带范围内呈现40%~80%的抑制效果。其中U型结构主体在特定频段产生5~8倍振动放大,而在400 Hz~600 Hz及1550 Hz~2000 Hz频段实现80%幅值衰减。方位轴振动辐值在600 Hz以内响应无明显放大衰减,但在1156~1331 Hz频段放大4.21倍,其他频段衰减50%以上。俯仰轴在300 Hz~1800 Hz频段幅值抑制率突破80%。本研究创新性地构建了机构运动状态下的振动传递函数,可为高精度空间机构设计和微振动隔离策略提供依据。 展开更多
关键词 空间精密运动机构 微振动 传递试验 衰减 轴系
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基于柔性机构的二维共面精密运动平台设计与实验
3
作者 李登耀 王洪喜 +2 位作者 薛媛 赵柏涵 王思蛟 《工具技术》 北大核心 2024年第11期63-69,共7页
基于复合簧片型柔性导向机构设计了一种大行程二维共面精密运动平台,运用材料力学弯矩变形理论分析了平台的刚度和最大行程。在满足材料最大应力约束的条件下,对导向机构进行结构参数设计,加工精密运动平台实验样机,搭建了平面度测量平... 基于复合簧片型柔性导向机构设计了一种大行程二维共面精密运动平台,运用材料力学弯矩变形理论分析了平台的刚度和最大行程。在满足材料最大应力约束的条件下,对导向机构进行结构参数设计,加工精密运动平台实验样机,搭建了平面度测量平台。对16mm×16mm行程内运动平面的平面度测量实验分析结果表明,x轴直线度误差为0.08μm,y轴直线度误差为0.11μm,平面度为(0.26±0.12)μm。 展开更多
关键词 精密运动平台 柔性机构 精密测量 平面度
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基于成本函数与精度稳定性的机械系统精度多目标优化分配
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作者 李刚 李艳威 《机床与液压》 北大核心 2024年第19期103-111,共9页
目前在研究机械传动系统运动精度分配时,仅考虑成本因素,而忽视了系统运动精度稳定性因素对精度分配的影响。为此,提出一种基于成本函数与系统运动精度稳定性的机械系统精度多目标优化分配方法。通过引入元动作理论,建立元动作单元的精... 目前在研究机械传动系统运动精度分配时,仅考虑成本因素,而忽视了系统运动精度稳定性因素对精度分配的影响。为此,提出一种基于成本函数与系统运动精度稳定性的机械系统精度多目标优化分配方法。通过引入元动作理论,建立元动作单元的精度-成本函数模型,利用综合复杂度系数表示元动作单元精度提升与成本的关系。以机械传动系统运动误差传递模型为基础,建立机械系统运动精度稳定性分析模型。以机械系统综合成本和系统运动精度稳定性为目标,建立机械系统运动精度多目标优化分配模型。利用模糊集合方法对Pareto非支配解集进行分析,确定最优解。最后,以数控转台系统运动精度分配为例,将所提的多目标优化分配方法与单目标优化分配方法进行对比,验证了文中所述方法的有效性。 展开更多
关键词 机械系统 成本函数 运动精度稳定性 多目标优化分配
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研制RV传动机构的新途径 被引量:12
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作者 毛建忠 李华敏 吴智铭 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期73-75,共3页
探讨用渐开线齿轮取代内外摆线齿轮实现RV传动的新途径。在简要介绍RV传动机构的原理和组成之后,引用运动不均匀系数的概念论述提高RV减速器的运动精度和传动效率的关键是保证第二级RV减速部分的加工装配精度,最后给出变齿厚... 探讨用渐开线齿轮取代内外摆线齿轮实现RV传动的新途径。在简要介绍RV传动机构的原理和组成之后,引用运动不均匀系数的概念论述提高RV减速器的运动精度和传动效率的关键是保证第二级RV减速部分的加工装配精度,最后给出变齿厚内齿轮的两种加工方法。 展开更多
关键词 RV传动机 减速器 齿轮
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基于压电陶瓷的超精密进给系统的设计与分析 被引量:6
6
作者 周虎 杨建国 陈少梅 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第8期23-27,共5页
超精密进给系统是保证零件尺寸加工精度的重要因素。文中以压电陶瓷作为驱动器构建了微位移机构,讨论了系统的总体结构,研究和分析了系统模型和控制方法,通过实验计算得到前馈控制模型数据,并在此基础上对超精密进给闭环控制系统进行方... 超精密进给系统是保证零件尺寸加工精度的重要因素。文中以压电陶瓷作为驱动器构建了微位移机构,讨论了系统的总体结构,研究和分析了系统模型和控制方法,通过实验计算得到前馈控制模型数据,并在此基础上对超精密进给闭环控制系统进行方案设计。最后进行了超精密进给系统在磨床上的应用及其性能测试,并对实验结果进行了分析。 展开更多
关键词 压电陶瓷 超精密进给 微位移机构
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黏滑驱动式小型精密运动平台 被引量:7
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作者 时运来 娄成树 +1 位作者 张军 程丁继 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1124-1132,共9页
为满足微纳操作系统对精密驱动技术的需求,本文提出了一种基于黏滑原理的小型精密运动平台。该平台将柔性铰链、惯性质量块以及弹性元件结合为独立的定子基座,并与压电叠堆、陶瓷球固连为定子,安装在平台基座底部,通过螺钉调节弹性元件... 为满足微纳操作系统对精密驱动技术的需求,本文提出了一种基于黏滑原理的小型精密运动平台。该平台将柔性铰链、惯性质量块以及弹性元件结合为独立的定子基座,并与压电叠堆、陶瓷球固连为定子,安装在平台基座底部,通过螺钉调节弹性元件端部垂直方向的位置,就可以改变定子与移动台间的预压力,进而获得最佳的驱动力。为研究黏滑驱动的运动机理,分析各参数对平台运动的影响,进行了力学建模;而摩擦力作为黏滑驱动的关键因素,为了能准确地表达黏滑驱动的摩擦机理,在力学建模中引入了LuGre摩擦模型,并利用Matlab/Simulink软件进行了仿真分析。设计加工的黏滑驱动平台的整体尺寸为40mm×40mm×18mm,质量为32g。试验表明:该平台最小可实现10nm的运动步长,速度最高可达2.5mm/s,行程为22mm。 展开更多
关键词 黏滑驱动 压电叠堆 平台 精密运动 力学分析
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基于压电泵自主流体驱动的新型精密位移机构 被引量:2
8
作者 方科 李欣欣 +1 位作者 杨志刚 程光明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期223-226,共4页
提出了一种新型的位移精密驱动机构,它以主动阀压电泵为核心驱动装置,通过流体的转移来改变缸体液体容积的变化,从而实现位移进给;该机构可以通过电压调整输出力和步长,满足大行程或微位移、高精度的输出要求。文中详细描述了该机构的... 提出了一种新型的位移精密驱动机构,它以主动阀压电泵为核心驱动装置,通过流体的转移来改变缸体液体容积的变化,从而实现位移进给;该机构可以通过电压调整输出力和步长,满足大行程或微位移、高精度的输出要求。文中详细描述了该机构的结构、原理、控制方法,初步实验证明该机构可行性较强。 展开更多
关键词 压电泵 精密驱动机构 主动阀
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基于改进蚁群算法的风洞试验俯仰机构运动误差优化 被引量:3
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作者 郭宗环 谢志江 +1 位作者 宋代平 齐凯 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期375-381,共7页
为提高风洞试验俯仰机构的运动精度,减少初始误差,提出了基于改进蚁群算法的俯仰机构运动误差优化分析方法。针对影响俯仰机构运动精度的3个误差源——弧形导轨半径R、连杆长度L、直线导轨安装位置yOa,建立俯仰机构运动误差分析数学模型... 为提高风洞试验俯仰机构的运动精度,减少初始误差,提出了基于改进蚁群算法的俯仰机构运动误差优化分析方法。针对影响俯仰机构运动精度的3个误差源——弧形导轨半径R、连杆长度L、直线导轨安装位置yOa,建立俯仰机构运动误差分析数学模型;推导了可用于分析误差的改进蚁群算法模型,将俯仰机构3个误差源的求解转换为对目标函数优化问题的求解,采用改进算法进行误差优化。对比传统数值方法,改进后的蚁群算法对误差求解精度达到10^(-5)mm级,有效地避免了结构自身产生的初始误差源对计算结果的影响。 展开更多
关键词 俯仰机构 风洞试验 运动精度 初始误差 蚁群算法 误差优化
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基于运动精度改善的曲柄摇杆式分插机构弹性动力优化设计(英文) 被引量:1
10
作者 徐凤英 陶冶 陈震 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期115-117,共3页
传统设计方法在高速曲柄摇杆式分插机构设计上存在不足。该文对该机构进行了弹性动力学分析 ,结合运动精度改善法及优化方法 ,对该机构栽植臂端点的栽插精度进行动态误差补偿 ,显著降低了栽植臂端点在关键工作位置的失真量 ,并减少了机... 传统设计方法在高速曲柄摇杆式分插机构设计上存在不足。该文对该机构进行了弹性动力学分析 ,结合运动精度改善法及优化方法 ,对该机构栽植臂端点的栽插精度进行动态误差补偿 ,显著降低了栽植臂端点在关键工作位置的失真量 ,并减少了机构的质量 ,为高速曲柄摇杆式水稻插秧机分插机构设计提供了一种思路。 展开更多
关键词 运动精度 曲柄摇杆式 分插机构 弹性动力 优化设计 水稻插秧机
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H型精密运动平台交叉耦合模糊PID同步控制 被引量:34
11
作者 王丽梅 张宗雪 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第1期1-5,共5页
针对双直线电机驱动的H型精密运动平台由于永磁直线同步电机参数变化和扰动等不确定因素致使两边的运动不同步问题,提出一种交叉耦合模糊PID控制方法.在单轴中采用模糊PID控制作为位置控制器,速度控制器用普通的PI控制,以保证单轴跟踪精... 针对双直线电机驱动的H型精密运动平台由于永磁直线同步电机参数变化和扰动等不确定因素致使两边的运动不同步问题,提出一种交叉耦合模糊PID控制方法.在单轴中采用模糊PID控制作为位置控制器,速度控制器用普通的PI控制,以保证单轴跟踪精度;双轴间引入交叉耦合控制方法,消除双电机之间存在的机械耦合,进而减小了双轴间的位置同步误差.结果表明,将交叉耦合与模糊PID相结合的控制方法能够使H型精密运动平台的同步误差收敛于零,并且使系统具有较好的跟踪性能与鲁棒性. 展开更多
关键词 H型精密运动平台 交叉耦合控制 模糊PID控制 同步误差 永磁直线同步电机 跟踪精度 同步运动 机械耦合
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基于虚拟样机技术的新型砂轮修整器动力学仿真分析 被引量:1
12
作者 孔振 冯虎田 陶卫军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第2期36-39,共4页
砂轮修整是实现高精高效磨削、精密复杂型面磨削、自动化智能化磨削的关键。首先,不同于传统的串联结构砂轮修整器结构,提出了一种基于并联机构的三自由度砂轮修整器,描述了其运动功能与工作原理;其次,针对提出的砂轮修整器结构,对其运... 砂轮修整是实现高精高效磨削、精密复杂型面磨削、自动化智能化磨削的关键。首先,不同于传统的串联结构砂轮修整器结构,提出了一种基于并联机构的三自由度砂轮修整器,描述了其运动功能与工作原理;其次,针对提出的砂轮修整器结构,对其运动学特性进行了分析,求出其机构运动学正解和反解的表达式;最后,通过刚柔耦合动力学仿真,并与刚体动力学仿真结果进行对比,结果表明,其能满足砂轮修整运动功能要求和运动精度要求。 展开更多
关键词 砂轮修整器 并联机构 刚柔耦合 运动精度
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工业CT机床精密运动的网络控制系统应用开发 被引量:4
13
作者 吴淑琴 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第8期62-64,共3页
文章针对工业CT机床所需要的精密运动控制作了关键技术的分析实现 ,包括信息的网络通讯、开放式运动控制系统的应用开发。研究了针对Kollmorgen精密运动产品的开发应用技术并实现。文中所提出的技术路线及实现方法已经得到实际应用。
关键词 工业CT机床 精密运动控制 网络控制系统 网络通讯 机械工程
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某供弹机构传动间隙对运动精度的影响研究 被引量:1
14
作者 王永娟 侯杭州 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第5期1160-1164,1174,共6页
由于设计、制造误差和磨损,运动副中的间隙是不可避免的。间隙使实际机构与理想机构的运动发生偏离,降低了机构运动精度,导致供拨弹不到位,影响供弹可靠性。考虑齿轮副中心距偏差和快速接头处间隙,建立了含间隙的某供弹机构的仿真模型;... 由于设计、制造误差和磨损,运动副中的间隙是不可避免的。间隙使实际机构与理想机构的运动发生偏离,降低了机构运动精度,导致供拨弹不到位,影响供弹可靠性。考虑齿轮副中心距偏差和快速接头处间隙,建立了含间隙的某供弹机构的仿真模型;并基于Adams进行运动仿真,定量地分析间隙对机构运动精度的影响,并提出补偿间隙的方法。 展开更多
关键词 间隙 运动精度 供弹机构 ADAMS 间隙补偿
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K-H类NGW型行星机构系杆调节装置设计研究
15
作者 郑晨升 梁金生 +1 位作者 李仓叶 杨来侠 《西安科技学院学报》 北大核心 2002年第1期95-97,共3页
从工程实际需要出发 ,在可调系杆长度的新型行星齿轮传动机构的方案设计和系杆长度调节范围分析的基础上 ,提出了行星齿轮机构系杆长度调节装置的传动、结构方案 ,并对其调节精度 ,工作可靠性进行了分析论证 ,为这一机构的开发应用提供... 从工程实际需要出发 ,在可调系杆长度的新型行星齿轮传动机构的方案设计和系杆长度调节范围分析的基础上 ,提出了行星齿轮机构系杆长度调节装置的传动、结构方案 ,并对其调节精度 ,工作可靠性进行了分析论证 ,为这一机构的开发应用提供了必要的理论依椐。 展开更多
关键词 K-H类 NGW型 设计 行星齿轮传动机构 系杆长度调节 调节装置 调节精度 调节范围
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采煤机作业区域人员精确检测方法研究 被引量:8
16
作者 魏东 王忠宾 +2 位作者 司垒 谭超 路绪良 《工矿自动化》 北大核心 2022年第2期19-28,共10页
当前智能化采煤机已具有三维定位、记忆截割和远程监控等功能,但缺少采煤机作业区域误入人员的检测和预警保护功能,人员精确检测是亟待解决的关键问题之一。受综采工作面低照度、工况环境复杂多变影响,基于激光、射频、超声波等传感器... 当前智能化采煤机已具有三维定位、记忆截割和远程监控等功能,但缺少采煤机作业区域误入人员的检测和预警保护功能,人员精确检测是亟待解决的关键问题之一。受综采工作面低照度、工况环境复杂多变影响,基于激光、射频、超声波等传感器的煤矿机电装备主动防撞预警技术应用受限,基于可见光传感器的防撞技术难以满足准确性和稳定性要求。搭建了基于红外热成像技术的采煤机作业区域人员精确检测系统架构,进而提出了人员精确检测方法:针对综采工作面红外图像噪声的高强度、不均匀特点,采用基于高斯掩码改进的多级导向滤波模型有效滤除红外图像噪声,并保留边缘信息;基于Lucas-Kanade光流法提取动态背景下的移动前景目标运动信息;采用基于图像局部信息权重的直觉模糊C均值聚类算法对采煤机作业区域红外图像信息进行分割,获取移动目标位置信息;基于形态学加权投票法对移动目标运动信息提取结果和红外图像信息分割结果进行融合,实现采煤机作业区域人员精确检测。在耿村矿21208综采工作面进行井下工业性试验,结果表明采煤机作业区域人员精确检测方法对现场人员的跟踪偏差平均值为0.1065像素,重叠比平均值为96.10%,平均单次处理时间为0.4908 s,满足现场应用需求。 展开更多
关键词 综采智能化 采煤机 人员精确检测 红外热成像 光流法 运动信息提取 图像分割 图像形态学
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运动控制的数字随动系统 被引量:1
17
作者 戴永康 刘玉峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第6期41-44,共4页
介绍了采用数字随动系统解决模拟伺服回路的设计技术,即选用智能化运动控制处理器用于无刷或有刷直流电动机控制。这种技术具有实时采集,操作简单,可靠性高,精度高等优点,在导航系统、雷达系统、火炮系统、汽车等领域具有广阔的发展前景。
关键词 精密仪器 精密机械 智能运动处理器 增量编码器 参数校正 数字随动系统
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精密加工中零重力垂直运动机构的设计与性能检测 被引量:2
18
作者 马世辉 闫君杰 《机床与液压》 北大核心 2019年第20期70-73,共4页
精密加工中垂直运动机构的重力载荷会影响其定位性能,通常情况下采用平衡配重装置或流体缸来进行重力补偿。基于传统的重力补偿原理提出一种新型零重力垂直运动机构,应用于精密加工过程中。该机构采用直线电机直接驱动的方式、磁轭和滚... 精密加工中垂直运动机构的重力载荷会影响其定位性能,通常情况下采用平衡配重装置或流体缸来进行重力补偿。基于传统的重力补偿原理提出一种新型零重力垂直运动机构,应用于精密加工过程中。该机构采用直线电机直接驱动的方式、磁轭和滚动导轨支撑移动平台和平衡配重装置。由于受干扰的运动部件惯性增加一倍,该机构能有效地减小加工干扰力的影响。装置性能测试结果表明,该机构为移动平台的垂直运动提供了优越的驱动特性。 展开更多
关键词 零重力垂直运动机构 精密加工 性能检测 直线电机
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