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平面包络环面蜗杆副精确实体模型的建立

重庆大学学报（自然科学版） 2010年第7期33卷 12-17页

作者：张彦钦张光辉重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

基于齿轮啮合原理,建立了平面包络环面蜗杆副的数学模型。结合工程实际,深入分析了蜗杆、蜗轮的几何特征。以典型传动蜗轮齿面二次区为例,研究了信息点呈不等距分布的复杂曲面的构造方法。结果表明:主曲线采用平面曲线,交叉曲线采用非... 详细信息

基于齿轮啮合原理,建立了平面包络环面蜗杆副的数学模型。结合工程实际,深入分析了蜗杆、蜗轮的几何特征。以典型传动蜗轮齿面二次区为例,研究了信息点呈不等距分布的复杂曲面的构造方法。结果表明:主曲线采用平面曲线,交叉曲线采用非均匀有理B样条曲线(NURBS)构造的空间曲面精度高且易于编程实现。基于Unigraphics-Grip编程开发平台开发了平面包络环面蜗杆传动实体建模系统,并通过实例验证实体模型的精度:特征点的最大线偏差为4.7μm。

关键词：蜗杆传动曲面重构建模系统开发

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平面二次包络环面蜗杆传动强度计算

西南交通大学学报 2011年第1期46卷 138-142页

作者：张彦钦张光辉重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

为了简化平面二次包络环面蜗杆传动承载能力的计算方法,基于Hertz理论,应用线性回归法和插值法,推导了平面二次包络环面蜗杆传动接触强度计算公式;考虑齿间载荷分配系数的影响,修正了普通圆柱蜗杆传动弯曲强度计算公式;根据蜗杆副有限... 详细信息

为了简化平面二次包络环面蜗杆传动承载能力的计算方法,基于Hertz理论,应用线性回归法和插值法,推导了平面二次包络环面蜗杆传动接触强度计算公式;考虑齿间载荷分配系数的影响,修正了普通圆柱蜗杆传动弯曲强度计算公式;根据蜗杆副有限元网格模型,分析了轮齿应力分布.结果表明：解析式计算的平面二次包络环面蜗杆传动接触强度（弯曲强度）比有限元分析结果大6%-16%,满足工程使用的要求;蜗轮齿面接触应力沿接触线呈倾斜L型分布;蜗杆载荷从1 N.m增大至额定值时,5对齿啮合的最大齿间载荷分配从32.4%降至27.5%.

关键词：蜗杆传动应力分布有限元法承载能力

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平面二次包络环面蜗杆传动齿面接触应力计算

四川大学学报（工程科学版） 2011年第5期43卷 247-251页

作者：张彦钦张光辉邱昕洋西北农林科技大学机电学院陕西杨凌712100 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

采用弹塑性接触有限元法求解了不同包容齿数下的齿间载荷分配系数,基于啮合原理计算了接触点的诱导法曲率半径并进行了回归分析,建立了单齿接触线长度和总接触线长度的简化计算模型。基于Hertz模型,推导出适用于平面二次包络环面蜗杆传... 详细信息

采用弹塑性接触有限元法求解了不同包容齿数下的齿间载荷分配系数,基于啮合原理计算了接触点的诱导法曲率半径并进行了回归分析,建立了单齿接触线长度和总接触线长度的简化计算模型。基于Hertz模型,推导出适用于平面二次包络环面蜗杆传动的承载最大齿对的接触应力计算公式和平均接触应力计算公式。建立了蜗杆副的有限元模型,分析了不同载荷作用下的齿间载荷分配及齿向应力分布规律。最后,通过实例对比了用于平面二包蜗轮副齿面接触应力分析的解析法及数值法。结果表明：解析法与数值法计算结果接近,前者计算值高于后者约10%~25%。

关键词：蜗杆传动 Hertz模型接触应力有限元法

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慢刀伺服加工环曲面的刀具路径规划方法

国防科技大学学报 2020年第3期42卷 121-127页

作者：邱昕洋张彦钦王宏斌西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

如何规划刀具路径、进而获得高质量的数控加工代码,是应用慢刀伺服技术加工环曲面的关键技术之一。提出了基于等距面规划刀位点轨迹的刀具路径规划方法,推导了外凸环曲面的面形方程及其等距面方程,对比分析了两种导动曲线及两种数据点... 详细信息

如何规划刀具路径、进而获得高质量的数控加工代码,是应用慢刀伺服技术加工环曲面的关键技术之一。提出了基于等距面规划刀位点轨迹的刀具路径规划方法,推导了外凸环曲面的面形方程及其等距面方程,对比分析了两种导动曲线及两种数据点离散方法,优选了刀具路径规划方案,应用***语言编写了慢刀伺服加工环曲面用数控代码生成软件,在Vericut平台上对数控代码进行了仿真验证,直观地展示了虚拟加工面相对理论曲面的残留区域,仿真结果验证了方法的可行性。结果表明:将外凸环曲面方程中的非一次常数项a变为a+rd,即得到外凸环曲面的等距面方程;所提刀具路径规划方法适用于慢刀伺服加工外凸环曲面;该方法对应用慢刀伺服技术加工其他面型的光学镜面具有借鉴价值。

关键词：慢刀伺服环曲面刀具路径规划等距面加工仿真

基于FPGA的B类LXI数字示波器的设计与仿真

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基于FPGA的B类LXI数字示波器的设计与仿真

作者：张彦钦哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着以太网在电子设备中的普及，基于以太网的仪器总线和自动测试系统也渐渐的成为一种趋势。鉴于上述趋势LXI联盟参考了VXI总线技术发布了一种新的总线技术（LXI总线）。由于LXI的第一个版本诞生于二十一世纪初，在众多的总线技术中属... 详细信息

随着以太网在电子设备中的普及，基于以太网的仪器总线和自动测试系统也渐渐的成为一种趋势。鉴于上述趋势LXI联盟参考了VXI总线技术发布了一种新的总线技术（LXI总线）。由于LXI的第一个版本诞生于二十一世纪初，在众多的总线技术中属于年轻的一只，所以在相当一段时间内LXI设备和其它总线技术设备如GPIB、PXI、VXI等设备共同存在于市场上。但基于以太网的LXI总线不仅可以进行远距离大数据传输，并且不依赖于机箱、显示面板等昂贵部件以及良好的电磁特性和兼容性。因此，越来越多的测量设备厂商和科研单位进行LXI仪器的生产和开发。基于上述趋势本文设计研制了一种B类LXI数字示波器。首先，采用Verilog语言实现了MAC控制器的设计，实现了以太网协议在媒体无关介质层和数据链路层的正常通信，通过Modelsim进行仿真验证，证明其时序和功能的正确性。在MAC层的基础上搭建了TCP/IP协议和UDP协议的SOPC架构，实现了以太网协议的TCP/IP协议和UDP协议功能，并通过上位机和开发板显示进行验证。然后，进行了多端口SDRAM控制器设计，主要给出了多端口SDRAM控制器的状态机设计和详细的接口设计，并针对其通信频率较高的特点给出了时序约束，通过Modelsim仿真验证了其功能的可靠性。在完成以太网传输和存储设计后，给出了AD扫描电路合理的原理图设计、接口设计和时序功能分析，三者相结合可以保障AD电路稳定的运行，FPGA开发板的运行结果验证设计的正确性。最后，通过良好的主从时钟算法和网络延迟算法确定延迟时间，采用在硬件电路加盖时间戳的方法设计出简便可行的状态机和Verilog代码;采用NI公司的Labwindows软件进行界面设计和IVI驱动设计，运行结果显示的正弦波图像验证了平台选用和设计的正确性。

关键词： LXI总线数字示波器 FPGA IEEE1588

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平面包络环面蜗杆传动设计计算及其软件开发

平面包络环面蜗杆传动设计计算及其软件开发

作者：张彦钦重庆大学

学位级别：硕士

运用空间啮合理论对平面包络环面蜗杆传动进行啮合分析,给出蜗杆副两侧齿面方程,一次包络过程和二次包络过程的界限曲线方程、相对滑动速度和沿接触线法线方向诱导法曲率的计算公式等,为传动副的设计计算及其软件编制奠定理论基础。为... 详细信息

运用空间啮合理论对平面包络环面蜗杆传动进行啮合分析,给出蜗杆副两侧齿面方程,一次包络过程和二次包络过程的界限曲线方程、相对滑动速度和沿接触线法线方向诱导法曲率的计算公式等,为传动副的设计计算及其软件编制奠定理论基础。为了更充分地发挥平面包络环面蜗杆传动的优越性能,确定参数计算、宏观啮合质量分析、微观啮合质量参数计算、承载能力校核的设计计算流程。分析材料的化学成分及处理工艺对性能的影响,归纳整理平面包络环面蜗杆副常用材料牌号。鉴于承载能力校核是平面包络环面蜗杆传动设计计算过程中的薄弱环节,对平面二次包络环面蜗杆传动与直廓环面蜗杆传动、尼曼蜗杆传动的承载能力进行对比分析,研究借用直廓环面蜗杆传动的额定功率表扩展平面二次包络环面蜗杆传动的额定功率表;研究顾及蜗轮副啮合重合度的情况下,利用尼曼蜗杆传动的轮齿接触强度和弯曲强度校核公式对平面包络环面蜗杆传动进行强度校核的方法。为了更准确地描述齿面接触应力,在Hertz公式的基础上,结合平面包络环面蜗杆传动的啮合特性和齿廓形状,探索平面包络环面蜗杆传动瞬态接触应力的计算方法。为了更好地满足生产实际的需求,在Visual Basic 6.0平台上开发了一套平面包络环面蜗杆传动的设计计算软件。其功能包括准确计算平面包络环面蜗杆传动的几何参数,蜗杆根切裕度、蜗杆边齿齿顶宽度,瞬时接触线长度、润滑角、卷吸速度、诱导法曲率;快速绘制蜗轮齿面的接触线、蜗杆根切曲线、蜗轮齿面上的接触斑点;能够进行蜗杆、蜗轮轴的疲劳强度和弯曲刚度校核,蜗轮轮齿的接触强度和弯曲强度校核以及蜗杆副的功率校核等。该设计软件的实用性和可靠性已结合实例通过了测试。

关键词：平面包络环面蜗杆传动设计计算软件

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钢制平面蜗轮副瞬时滑动摩擦因数试验研究

机械传动 2017年第4期41卷 125-127,132页

作者：邱昕洋张彦钦张光辉西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对钢蜗轮传动的耐磨性能开展研究,设计一种适用于瞬时线接触滑动摩擦的销盘试样,对比分析几种典型成品油的减摩抗磨性能;开展微观啮合参数与滑动摩擦因数的相关性试验分析,定量研究载荷和滑动速度对传动副摩擦因数的影响。结果表明,... 详细信息

针对钢蜗轮传动的耐磨性能开展研究,设计一种适用于瞬时线接触滑动摩擦的销盘试样,对比分析几种典型成品油的减摩抗磨性能;开展微观啮合参数与滑动摩擦因数的相关性试验分析,定量研究载荷和滑动速度对传动副摩擦因数的影响。结果表明,线接触滑动摩擦试验能充分模拟平面蜗轮副任意瞬时的摩擦学系统;车辆齿轮油GL-5的减摩抗磨性能较好,较大的诱导法曲率半径和润滑角可以降低摩擦因数,该试验为钢制平面蜗轮传动的参数选择及优化设计提供了有利的依据。

关键词：钢蜗杆传动销盘试验减摩抗磨性能线接触

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平面二次包络环面蜗杆副应力及影响因素分析

中国机械工程 2011年第10期22卷 1135-1138页

作者：张彦钦张光辉重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

基于弹塑性接触有限元理论,建立了多组适于蜗杆副静动态接触应力分析的模型,研究了载荷、齿形参数对齿间载荷分配系数和齿面应力分布的影响,计算了各级扭矩下不同包容齿数时的最大齿间载荷分配系数。研究结果表明:随着载荷的增大,齿间... 详细信息

基于弹塑性接触有限元理论,建立了多组适于蜗杆副静动态接触应力分析的模型,研究了载荷、齿形参数对齿间载荷分配系数和齿面应力分布的影响,计算了各级扭矩下不同包容齿数时的最大齿间载荷分配系数。研究结果表明:随着载荷的增大,齿间载荷分配趋于均匀;接触应力沿接触线从蜗轮齿根到齿顶呈"L"或"U"形分布;齿形参数对应力分布的影响不容忽略,以应力平均分布为目的的参数优化可通过对比有限元分析结果完成。得到了0.05～1.50倍额定扭矩下,包容齿数为3、5、7时的最大齿间载荷分配系数。

关键词：蜗杆有限元应力齿间载荷分配

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冬季日光温室电热膜和风机组合增温性能研究

农机化研究 2018年第10期40卷 118-124页

作者：范奥华杨有刚裴雪王孝龙张彦钦西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨陵712100 农业部农业物联网重点实验室陕西杨陵712100

针对北方越冬型日光温室在极端天气下需要临时增温的问题,根据热能方程,提出电热膜和轴流风机相结合的短时定向增温方式,并进行了性能试验研究。试验选取晴天、阴天和雨天等,以0.5h为1个测试周期,测试连续加热5、10min和间隔加热10min,... 详细信息

针对北方越冬型日光温室在极端天气下需要临时增温的问题,根据热能方程,提出电热膜和轴流风机相结合的短时定向增温方式,并进行了性能试验研究。试验选取晴天、阴天和雨天等,以0.5h为1个测试周期,测试连续加热5、10min和间隔加热10min,在分别配合2台和4台风机的组合模式下,对比分析室内作物冠层平面温度分布情况。试验结果表明:在晴天和小雨天气下使用间隔加热10min和2台风机的加热策略,阴天使用连续加热10min和2台风机的加热策略,能够达到高效且均匀的增温目的,可为日光温室冬季的临时性增温提供指导。

关键词：日光温室电热膜风机增温短时定向