辅助零件在电机设计中的应用

辅助零件在电机设计中的应用

一、辅助件在电机设计中的应用(论文文献综述)

宋宏斌[1](2021)在《新型潜油螺杆泵减速器的设计与研究》文中认为安装于石油井下的潜油螺杆泵采油是一种代替传统有杆抽油系统的新型采油方式。在此系统中,电机需经减速器驱动螺杆泵转子,对井液增压后举升到地面。针对井下空间径向尺寸十分狭小,传统啮合传动方式难以实现的特点,基于自主提出的联组联动凸轮传动的概念,利用圆柱凸轮机构原理创新设计了一款具有细长结构的传动方式—圆柱凸轮减速器。在结构设计的基础上,对相关的理论问题进行了研究。在简述凸轮机构概念的基础上,提出联动凸轮传动概念,即凸轮机构和反凸轮机构共用一套中间传动件(即凸轮从动件)组合而成。介绍了联动凸轮传动的基本构成方式,对联动凸轮传动中的啮合,主、从动凸轮的转向与转速关系分析说明传动特点。分析了这种传动的多样性。在联动凸轮传动概念的基础上又进一步发展出联组联动凸轮传动概念,以解决针对单个联动凸轮传动无法实现整周连续回转的问题,列举了多种联动凸轮传动的联组方式。通过结构或参数演变,又进一步将联组联动凸轮传动概念进行了拓展。结果表明,联组联动凸轮传动作为一种间接啮合传动基本形式,不仅本身具有结构多样性,还可以演化诸如活齿传动、谐波传动、链传动,以及渐开线齿轮传动等直接啮合传动等。因此对促进新传动形式的发现具有积极意义。针对论文中圆柱凸轮减速器的需要,讨论了主、从动凸轮的轮廓曲线,出于获得凸轮与中间传动件有较大接触面积以便有较大承载能力的考虑,选择了凸轮曲线主体上为实现等速运动规律。又出于避免匀速运动规律起终点的刚性冲击的考虑,详细讨论了用不同曲线形式对匀速运动规律进行修正的问题。包括多项式、三角函数修正以及组合修正。同时也讨论了修正段曲线的运动角占比与行程占比变化时的情况,对不同修正策略的结果进行了对比分析。对于修正的匀速运动规律,相关结论是,一次与二次多项式函数不适于用于修正匀速运动;三次多项式函数修正能避免刚性冲击,但仍存在柔性冲击;四次和五次及高次多项式函数修正较好地获得无冲击的修正段;采用三角函数运动规律修正时对修正段的运动角与行程有要求。对设计结果进行了样机加工和实验,结果表明,所设计的方案带空载和轻载运行时表现良好,传动噪声很低,但也存在一些问题。比如,由于需采用硬齿面,圆柱凸轮廓形制造加工困难,实验过程表现出磨损严重,因此在传动能力方面还需进一步开展研究。

曹铭[2](2020)在《电池管理系统关键技术研究及测试系统构建》文中指出电池管理系统是电动汽车中最重要的管理系统之一,它关系到动力电池的使用寿命、成本和安全,因此电池管理系统的研究具有理论意义和应用价值。动力电池是一个时变非线性控制对象,其在电动汽车的应用中会受工况、环境等随机性因素影响,这使得电池管理系统对动力电池的实时精准管理更具挑战性。本论文针对电动汽车电池管理系统,开展的具体研究工作包括:(1)首先搭建了动力电池及电池组测试平台,通过改进电池功率脉冲测试方法获取电池参数辨识数据。然后基于ADVISOR建立电池应用环境整车模型,获取动力电池面向应用车辆的多种工况测试数据,利用电池动态工况数据对电池模型进行验证。最后研究动力电池可用容量与放电倍率、温度、老化状况及自放电的关系,指导后期电池参数辨识更新,完成动力电池精确建模。(2)将不同的动力电池模型及模型参数辨识数据进行适应性匹配对比,对比不同动力电池等效电路模型所适应的电池辨识数据,实现动力电池模型复杂度和辨识精度之间的权衡。通过分析电池模型精度的影响因素,对电池模型进行改进,考虑动力电池电流、温度、荷电状态对电池参数的影响。最后提出一种基于Simulink参数估计工具的通用模型离线参数辨识方法。(3)对目前电池管理系统中的两种高压采集方法进行了融合,解决了总电压采集数据的误差以及噪声的问题。为精简高压采集数据融合的计算复杂度,改进了融合模型以及卡尔曼滤波器。最后验证所提出的高压采集方法具有较高的精度和稳定性。为确定动力电池的SOC和SOP这两个关键指标,提出了一种基于数据驱动的在线参数辨识方法,通过带遗忘因子的递归最小二乘法实时捕获电池的特性并更新模型参数;然后设计了一种基于自适应扩展卡尔曼滤波的多状态联合估计算法,并建立了包含电压、剩余电量和单体峰值电流的多约束条件、多采样间隔的持续峰值功率数学模型;最后在Matlab/Simulink环境下搭建基于纯电动汽车实际运行数据的仿真模型。(4)为了使电池组发挥最佳的性能和寿命,需要对电池进行热管理,将电池温度控制在合理的范围内。本文结合课题组在相变材料方面的研究,对相变材料在电池包中的实际应用问题进行改进,开展基于3D打印蜂窝结构复合相变材料与液冷结合的电池热管理方案的仿真及验证。(5)为了实现基于可执行模型开展的需求确认,迭代的仿真设计,自动化的代码生成,以及持续的测试与验证。本文利用先进的模型设计流程,搭建BMS控制器及被测对象模型,实现BMS功能的模型在环测试,利用d SPACE验证BMS的充电通讯流程。最后搭建基于RT_LAB的BMS硬件在环测试平台,完成对所开发BMS的全面测试与验证。本文提出的基于多传感器融合技术的高压采集算法、多参数约束的动态持续峰值功率估计算法和基于相变材料与液冷耦合的电池热管理方案,解决了参数采集、状态估计及电池温控等目前电池管理系统中存在的主要问题。本文提出的通用电池模型参数辨识方法和考虑电流的改进型电池模型,解决了动力电池模型复杂度与精度的权衡问题,为电动汽车电池管理系统的开发提供了理论基础,同时也具有良好的实际应用价值。

郭蓉[3](2020)在《用于斯特林发电系统的永磁直线振荡电机设计与分析》文中研究表明随着当今世界能源形势日趋严峻,空间能源的开发备受人们关注。其中,斯特林发电系统以其燃料来源广、污染小、效率高等优点,在空间技术、太阳能应用以及热能回收等领域被广泛应用。斯特林发电系统主要由斯特林发动机以及直线发电机构成,将直线发电机与斯特林发动机相连,首先将热能转换为机械能,再通过直线发电机将机械能转换为电能,从而实现热能-机械能-电能的转换,所以,直线电机的设计是该系统的重要环节之一。鉴于直线电机自身特有的结构特点(如齿槽效应、辅助齿效应、端部效应等),本文针对用于斯特林发电系统的永磁直线振荡电机,分别采用解析计算方法和数值分析方法进行优化设计,并对优化后的电机进行了实验测试。主要研究工作如下:1.以传统圆筒型永磁直线振荡电机为研究对象,对该直线电机基本结构以及运行原理进行了介绍,并对电机建立了解析计算模型,给出了现有电磁解析模型存在的问题。在此基础上,提出了基于极坐标转换方法的二维解析子域模型,该模型能够有效地考虑直线电机一次侧和二次侧端部效应。首先,采用极坐标转换方法对圆筒型永磁直线振荡电机建立二维子域分析模型,将该电机从圆柱坐标系下转换到极坐标系下进行求解,从而降低计算的复杂度。其次,对各求解区域列写拉普拉斯方程和泊松方程,采用精确子域法分别对各区域进行通解计算。基于该分析模型,圆筒型永磁直线振荡电机磁通密度和反电动势等电磁性能便可获得。最后,采用有限元方法以及实验验证了该等效子域模型的准确性。本文所提出的极坐标转换模型具有一定的通用性,可适用于任何结构的表贴式永磁直线电机。2.圆筒型永磁直线振荡电机由于其两端端部断开的结构,导致直线电机存在端部效应问题,过大的端部效应将影响电机平稳运行。传统抑制直线电机端部效应的方法是引入辅助齿结构,然而,对于辅助齿圆筒型永磁直线振荡电机的设计,大多数采用有限元方法进行分析,该方法能够准确地预测电机性能,但计算时间较长。本文针对此种类型电机,提出了一种基于磁场重组的方法,采用该方法能够有效地将辅助齿型直线电机齿槽效应、辅助齿影响以及端部效应全面考虑进去。首先,综合叙述了辅助齿型永磁直线电机传统计算方法,分析对比了传统方法存在的优劣性。其次,基于上述极坐标转换原理,建立辅助齿型直线振荡电机无槽情况下解析计算模型,采用该模型考虑电机两端端部效应的影响。而后,利用两步Schwarz-Christoffel变换方法对电机的辅助齿效应以及槽效应进行分析。随后,采用磁场重组技术,将上述结果进行整合,从而计算出该辅助齿型圆筒直线振荡电机的电磁性能。最后,通过与有限元分析结果和样机实验测试结果的对比,验证了所提方法的准确性。本文所提出的混合计算方法能够较好的权衡对于辅助齿型永磁直线振荡电机设计的计算时间以及计算精度,使用该方法得到的分析结果与有限元模型仿真结果非常吻合,并且与实验测量值相比偏差小于7%。因此,该方法可被视为辅助齿型直线电机初始设计过程中的有效工具。3.永磁直线振荡电机因其特有的端部效应,导致直线电机内部存在定位力问题,当电机运行在电动状态时,过大的定位力将引起电机振动,并影响系统定位精度。本文在上述辅助齿型永磁直线振荡电机的结构基础上,对该种类型电机的定位力进行优化设计。提出了一种基于弧形齿和内梯形齿相配合的新型弧形电机拓扑结构,该结构在保证电机总长度不变的情况下,能够有效地降低直线电机定位力。首先,采用傅里叶分析方法对影响直线电机定位力大小的主要参数展开研究。其次,提出一种混合优化方法对该新型弧形电机进行优化,该混合优化方法基于磁通管法和田口优化方法来确定电机的最佳结构参数。最后,通过有限元分析方法和实验对比验证了该新型弧形电机的优势。结果表明,改进后的新型拓扑电机在牺牲最小的电磁性能条件下,可将定位力有效地降低约70%。4.由于斯特林发电系统对于直线振荡电机的尺寸、动子质量具有特殊要求,本文根据设计要求,设计了一台双定子混合叠片圆筒型直线振荡电机,该电机相比于上述圆筒型直线振荡电机,体积小、结构紧凑、动子响应快,能够被很好的应用于空间斯特林发电系统中。本文首先介绍了该混合叠片双定子圆筒型直线振荡电机基本结构,并对该电机的运行原理进行了分析。而后,针对混合叠片技术进行了讨论,阐述了该电机混合叠片叠压方式,推导了不同分块数量对电机叠压系数的影响。最后,采用有限元方法对双定子直线电机电磁场进行分析,讨论了不同结构参数对电机空载电动势以及定位力的影响,从而确定出电机最终结构参数,并在此基础上,对该电机负载情况下电磁输出性能进行了研究。5.空间斯特林发电系统工作环境特殊,为了保证双定子混合叠片圆筒型直线振荡电机能够安全可靠的运行,需对其内部温度分布进行研究。首先,总结概括了电机内温度场热模型技术,分析对比了现有方法存在的优缺点。而后,提出了采用集总参数热网络方法对该双定子混合叠片圆筒型直线振荡电机进行温度场计算,通过对该电机传热路径的分析,建立了双定子电机的热网络解析计算模型。其次,对该解析模型中电机热参数以及热源进行了确定及求解,并采用该模型计算了电机连续运行2小时后稳态温度分布情况。最后,对影响电机槽内温度分布的主要因素进行了讨论,给出了不同槽满率以及加工工艺对槽内温升的影响。6.为了验证上述辅助齿型圆筒直线振荡电机和双定子混合叠片圆筒型直线振荡电机设计的合理性,本文根据上述两台电机参数,加工研制了实验样机。针对实验室现有的实验条件,搭建设计了圆筒型直线电机测试平台,对上述两台样机空载、负载、定位力以及温度分布进行了实验测试。测试结果表明:对于空载情况,辅助齿型圆筒直线振荡样机其空载反电动势、定位力基本与仿真值一致,而双定子混合叠片圆筒型直线振荡电机的实测值要略低于仿真值,主要由于双定子电机叠片结构受电机加工工艺影响较为明显,硅钢片片与片之间的缝隙以及混合叠片拼接处间隙是主要导致测量值偏低的原因。对于负载情况,辅助齿型圆筒直线振荡样机实测波形与仿真波形有少许相位偏差,其原因在于曲轴连杆装置与直线电机通过铁块连接,当电机往复振动时,铁块自身将受到往复拉力,导致曲轴连杆装置与直线电机运动速度存在轻微偏差,从而引起实验平台振动所致。双定子电机负载情况其实测波形与仿真波形基本一致,些许偏差由于变频器采用手动控制无法精确到被测频率所致。

卢阳阳[4](2020)在《大型轴承圈工件的快速自定心夹紧装置设计与分析》文中指出利用现有技术对大中型轴承圈工件的装夹大多采用的是人工找正夹紧的操作方式,即首先将工件放置在工作台上,进而采用譬如测量仪表等之类的辅助仪器来手动不断地调整工件中心,最后施以定位夹紧,这种装夹方式不仅不能获得工作效率上的提升,还存在对人工操作依赖度高、装夹加工精度低等问题。为了能够解决上述问题,本文提出设计了一种可对大型轴承圈工件实现快速自定心夹紧的装置以满足其需求。本文根据选题的实际需要,对大型轴承圈工件的快速自定心夹紧装置提出了设计要求,并通过对装置各组成部分的比较选择,制定了适合本次课题装置的设计方案,并在装置设计要求的指导下,采用了整体装置单元化的设计方法,并借助三维建模软件Solid Works,将自动定心装置分为对心机构、定位夹持机构、压紧机构、底架与支撑台四个主要单元展开相关的建模装配与设计介绍,并对每个设计单元的主要零部件进行了设计理念及特点的详细说明,最后给出了装置整体结构的设计模型并同时提出了装置在整体层面而蕴含的设计思想。为保证该自定心夹紧装置的设计合理性,本文中利用ANSYS Workbench对装置有关组件实施了模态分析,从频率测试方面对模型施以检验,避免了共振问题;对相关主要零件进行了应力检验和强度校核的静力学分析;还对相关零件进行了瞬态动力学分析中的受力位移分析,发现结果均对设计要求影响较小;最后对自定心夹紧装置的运动分别进行了位移、速度和加速度的Adams仿真分析,验证了设计的可靠性。

王燕兰[5](2020)在《基于FDM快速成型热床温度场对成型件精度影响的研究》文中指出熔融沉积快速成型技术(Fused Deposition Modeling,FDM)是增材制造技术中应用较为广泛的制造技术之一,因其设备结构简单、制造成本低、操作安全等优点,广泛应用于各个领域。熔融沉积快速成型技术的成型过程是由熔融态丝材一层一层堆积而成的,成型过程中熔融态与固态的变化会发生相变,这就会在层间出现应力,造成成型件变形,丝材冷却收缩也会造成成型误差。成型件精度问题是影响其应用的重要问题,因此在众多熔融沉积快速成型技术研究中成为重要课题。本文主要利用有限元模拟仿真分析及实验研究方法对成型件精度问题进行研究,其主要研究内容及方法如下:1)对熔融沉积快速成型技术中常见的成型精度问题进行了分析,对影响成型件成型精度的最主要问题翘曲变形进行重点分析,从成型件成型原理方面进行成因分析,并通过分析对翘曲变形建立了理论模型。在理论模型基础上结合成型工艺过程,分析出最关键的影响因素。2)运用传热学相关理论对温度因素影响的模拟过程进行假设,利用ANSYS软件APDL命令流及生死单元技术对成型件进行有限元模拟仿真。有限元模拟仿真时,对成型机热源中的热床温度及喷头温度对成型件的影响进行热分析及应力分析。对热床温度及喷头进行热分析时,主要考察其层间温度差的变化情况,通过层间温度差查看其对成型件的影响。在利用热—结构耦合进行应力分析时,得出不同温度层间应力情况及成型件翘曲变形情况,利用成型件翘曲变形量得出最佳热床温度及喷头温度。3)根据ANSYS模拟情况,进行成型实验。首先进行成型件在热床温度及喷头温度影响下单因素成型试验,通过测量成型件尺寸误差及形状误差得到成型件变形情况。对成型件形状误差进行重点研究,利用回归设计方法对热床温度及喷头温度进行两个因素实验设计,根据设计参数进行成型试验,利用Design-Expert软件对数据进行分析,并得出最优参数组合。4)通过分析热床存在的问题,进行了热床优化,提出了一种新型加热丝分布热床工作平台。利用ANSYS模拟仿真软件对优化前后的两种热床工作平台进行热分析,得到其散热过程中的温度场分布,得出优化后热床的优势。根据模拟结果,利用Altium Designer软件对市场上常用hotbed-MK3型PCB铝基板热床进行优化设计,并对优化前后的两种热床工作平台进行成型件成型实验,通过对比实验发现优化后的热床工作平台成型效果更好。

李宇龙[6](2020)在《机电产品早期故障主动消除技术研究》文中提出针对国产机电产品早期故障频发、固有可靠性低、使用可靠性差等诸多问题,本文以提高机电产品可靠性为目的,提出了一套基于元动作单元的早期故障主动消除方法。对元动作理论和FMA(Function-Motion-Action)分解法进行了系统化扩展,提出了关键元动作的概念,并给出了具体的提取方法,研究了元动作单元的标准化建模技术;对收集到的元动作故障数据进行分析,使用BBIP(Bounded Bathtub Intensity Process)模型来描述机电产品元动作的早期故障发生机理,求出了机电产品元动作的早期故障期,并探究了元动作单元前、后次故障之间的关系;给出元动作早期故障模式、原因和机理的定义,研究了三者之间的关系,以元动作为基础制定了故障模式的定量判据,对关键元动作单元的故障产生机制进行定量的分析;以元动作而非静态的零部件为基础对机电产品进行可靠性分配,并对分配结果进行合理的优化,进而从本质上提高了出厂产品的固有可靠性;以FRACAS(Failure Report Analysis and Corrective Action System)和元动作单元为基础探究了机电产品的早期故障“归零”消除方法,并制定了相应的故障纠错实施保障体系,降低了其早期故障出现的概率。本文的具体研究内容如下:(1)元动作及元动作单元建模技术研究。给出元动作及元动作单元最新、最规范的定义,根据“整机功能-部件运动-元动作”的思路详细介绍了机电产品由整机功能到元动作的分解方法,制定了详细的FMA分解准则和相应元动作单元的拆分规则;提出关键元动作的概念,并给出了一种基于PDMC(Probability,Detectivity,Maintainability and Maintenance Cost)的关键元动作单元提取方法;给出元动作单元标准化结构建模的定义和分析方法,研究了模型的构建方法。以实例对数控转台进行了FMA分解,得到了实现数控转台运动的所有元动作及其对应的元动作单元,根据提取准则获得了数控转台的关键元动作和关键元动作单元,对关键元动作单元进行分析,得到了其标准化结构模型,为后续基于元动作和元动作单元的早期故障分析打下了基础。(2)机电产品元动作早期故障建模及分析。对机电产品元动作的早期故障进行了定义,给出了元动作故障数据的来源及收集方法,利用TTT(Total Test Time)法对收集到的故障发生时刻而非故障时间间隔进行预处理,利用TTT图对故障数据的趋势进行预判,在对比分析多种备择模型的基础上,选用BBIP法对机电产品元动作的故障发生过程进行描述,探讨了BBIP模型的数学性质,给出了模型参数估计、拟合优度检验和早期故障期拐点的计算方法,给出了元动作早期故障影响分析的瞬时指标和累积指标,并建立了机电产品元动作单元前、后次早期故障之间关联性的分析模型。实例验证了所提方法的适用性和正确性,求得了不同元动作单元各自的早期故障期,分析了早期故障的存在对元动作链整体可靠性产生的影响,探寻了元动作单元前、后次故障间存在的关系。(3)机电产品元动作早期故障机理研究。给出了元动作早期故障模式、早期故障原因和早期故障机理的定义,分析了这三者之间的联系;元动作的故障模式只与动作有关,元动作的故障原因只与元动作单元的结构有关,以元动作和元动作单元为对象的机电产品早期故障机理分析解决了传统故障分析法中故障模式和故障原因定义混乱和分析困难的问题;以动能定理为基础给出了元动作故障模式的定量判断依据,提高了故障模式归类的合理性和准确性;元动作的故障模式种类比传统分析方法的故障模式种类大大减少,减少了故障分析的难度和工作量;利用FEM(Finite Element Method)、运动学和动力学知识提出了一种面向机电产品元动作早期故障的故障机理分析方法;以前文求得的关键元动作单元为对象,在合理简化的基础上建立了其故障机理分析模型,利用Newmark算法对该故障模型进行了求解,定量分析了该元动作单元故障模式的产生机理。(4)面向早期故障主动消除的元动作可靠性分配技术研究。以前文求得的元动作链MAC342为可靠性的分配对象,在大量企业调研和专家评审的基础上,将元动作重要度、危害度、发生度、复杂度、维修度、维修费用和成熟度等作为影响可靠性分配的考虑因素,将产品制造企业所关心的时间、成本和效益作为可靠性分配的优化目标,在考虑可靠性分配影响因子和优化目标因子时引入各自的权重系数,并在建立其各自的模糊判断矩阵和模糊决策矩阵时引入了一种新的专家权重系数计算方法,使得计算结果更加客观。在以上研究的基础上提出了一种新的、基于元动作的机电产品可靠性多目标优化分配方法,对比分析了常用可靠性分配方法与本文所提方法的优劣,结果验证了本文所提方法的合理性和准确性。(5)机电产品元动作单元早期故障主动消除体系研究。根据“闭环回路,故障归零”的FRACAS思想,以元动作单元的早期故障为分析对象,制定出一套涵盖机电产品设计、加工、装配和试验等各个阶段的元动作早期故障主动消除体系。为保障该体系在企业内的实施,建立了一套早期故障主动消除保障机制,并明确了产品生产企业内各个部门的任务和职责,为缩短机电产品的早期故障期和减少早期故障的发生提供了可操作性的方法。将所提方法应用到相关的机床制造企业中,验证了其理论的正确性和可行性。

赵旭东[7](2020)在《摩擦焊机设计及其关键技术研究》文中研究说明摩擦焊接是一种固相连接技术最早起始于美国,这一技术凭借其高效、清洁、精密、节能以及优质等特点,已广泛应用于电力、石油钻探、机械制造、航空航天等众多高新技术领域中。文章研究从企业生产实践出发并结合国内外相关资料,旨在借由数字化设计手段并结合相关试验来解决空心活塞杆的大批量生产问题。文章主要研究内容如下:(1)根据企业实际生产需求并结合所生产的系列化产品特征,对焊机具体构造及动作过程进行了相关设计,对装备的主要技术参数进行了计算。(2)据相关国家标准及技术要求对标准件进行了选型设计,对非标准件进行了结构设计。最后利用三维建模软件Solid Works进行焊机三维虚拟样机的装配,并根据实际生产需要完成空心活塞杆自动上下料生产线设计。(3)使用有限元分析软件ANSYS Workbench对所设计的摩擦焊机主要结构进行了静动态特性校核与轻量化设计。主要研究内容为:首先,将子模型分析技术应用于主传动系统的静态特性分析中,研究了主轴在不同工况下的静力学特性。与传统的研究方法相比,该技术提高了求解的效率和精度,证实了焊机主轴设计的合理性。并对主轴动态安全性进行了校验。在随后的研究中对焊机主轴箱及推力缸支撑体进行了静、动态特性分析,并相应地对其结构进行了优化。为了改善主轴箱及推力缸支撑体的整体机械性能并合理地使用主轴箱材料,利用多目标遗传算法完成了主轴箱及支撑体的优化设计并实现了焊机轻量化设计。再次,应用有限元分析软件对焊机滑组支撑体、顶端推力座以及夹具进行了静力学校核。最后,建立了用于有限元分析的连续驱动摩擦焊机整机的简化模型,进行了整机静动态特性校核。(4)在摩擦焊接工艺参数对焊接质量影响的研究中,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对不同焊接参数的加载方式进行了比较,采用控制变量法研究了不同焊接参数(焊接转速、摩擦压力、摩擦时间)对焊接质量的影响规律。最后,对摩擦焊接数值模拟中的几点关键性技术进行了总结与讨论。(5)在焊接实验研究中以小直径焊件为例,采用正交实验法列三因素三水平正交因素表研究单级加压情况下,焊接转速、摩擦压力以及摩擦位移三个工艺参数对焊件焊接温度的影响规律。与此同时以中等直径焊件为例,采用正交实验法探究二级加压情况下,一级摩擦压力、一级摩擦位移、二级摩擦压力以及二级摩擦位移等四个工艺参数对焊接轴向缩短量的影响规律。最后通过焊件的宏观形貌观察,微观组织分析、接头温度实测等方法对35#钢焊接性进行了分析。

郭庆波[8](2020)在《飞行器用永磁同步电机控制系统效率提升关键技术》文中进行了进一步梳理目前以高性能电池、高效率永磁同步电机装置和高效能螺旋桨作为动力来源的电推进系统成为临近空间飞行器主流的解决方案,提高永磁同步电机驱动系统的功率密度和运行效率将显着影响临近空间飞行器的质量、有效载荷及续航时间。在永磁同步电机驱动系统效率提升技术中,电机与驱动器损耗的精确计算方法是系统损耗优化技术的前提和基础,电机与驱动器损耗相互耦合下的效率综合优化是系统效率提升的难点和关键。常规电机驱动系统效率优化策略常常忽略电机与驱动器之间的相互耦合关系,仅考虑系统内部分损耗的单独优化,并且没有考虑临近空间特殊的温度环境(-70℃~70℃)对驱动系统内部参数的影响,这必将影响电机驱动系统的效率优化控制性能,仅能够实现某一工况下的系统损耗最优化,难以满足临近空间环境下全工况范围内系统效率提升的需要。本文以临近空间极限环境下的飞行器电推进系统为应用背景,开展永磁同步电机驱动系统全频域损耗计算和建模方法的研究,研究电机驱动系统的效率提升控制策略,以拓宽其在临近空间下的应用范围。为实现临近空间极限环境下功率元件损耗特性的精确计算,本文通过半导体物理理论建立SiC MOSFET静态参数的半物理模型,在此基础上开展临近空间SiC MOSFET损耗参数化计算方法的研究。利用半导体物理理论分析临近空间环境对SiC材料特性的影响,根据平面型SiC MOSFET的结构特征,研究SiC MOSFET参数的半物理模型,深入剖析临近空间环境中SiC MOSFET内部参数的变化规律。在此基础上提出一种适合临近空间极限工况的SiC MOSFET损耗的参数化计算方法,研究功率元件导通损耗和开关损耗随结温的变化规律,为临近空间环境全工况范围内驱动器损耗的精确计算奠定基础。为提升电机驱动器的运行效率,本文提出一种线性平滑的归一化最小开关损耗DPWM算法,并对考虑功率元件内部参数扰动的驱动器损耗计算方法展开研究,提高临近空间环境下驱动损耗的计算精度。首先针对三相半桥电路的拓扑结构特性,分析各桥臂允许钳位区域的范围,进而在此基础上研究一种归一化最小开关损耗DPWM调制算法,采用两段式桥臂钳位复合调制算法计算DPWM调制的零矢量,通过调整注入的零矢量使得允许钳位的桥臂通过的电流总保持在最大值上,克服传统最小开关损耗调制对电机功率因数角的限制。结合功率元件的半物理模型,构建一种适合宽温度范围的驱动器损耗的参数化计算方法,解决功率元件内部参数扰动影响驱动器损耗模型准确性的难题,提高临近空间极限工况下驱动器损耗的计算精度。为提高临近空间极限工况下电机的运行效率,本文建立一种适合临近空间环境的电机定子损耗和转子涡流损耗的参数化解析计算方法,在此基础上对适合宽温度范围的电机效率优化控制方法展开研究,以解决常规控制策略难以实现损耗最优的问题。针对临近空间的环境特性分析电机内部材料特性的变化规律,构建一种基于磁路法的分区域铁损参数化模型,以削弱电机参数扰动对定子损耗计算的影响。对齿谐波和电枢电流磁动势引起的涡流损耗分别进行解析推导,研究一种基于场路结合的电机转子涡流损耗计算方法,依据不同工况下永磁体表面的磁场波形,根据叠加原理建立参数化涡流损耗方程,可以直观表征环境参数和工况变化对转子涡流损耗的影响。在此基础上根据不同温度下电机损耗随磁场的变化规律,研究一种适合临近空间环境电机效率优化控制策略,采用解析法求解损耗最小化条件,通过调节电机磁场来实现定子损耗和转子损耗的综合优化,提高全工况范围内电机的运行效率。为进一步的优化临近空间极限工况下电机驱动系统损耗,本文提出基于全频域损耗模型的最大效率电流比控制,以提高全工况范围内系统的运行效率。首先通过二重傅立叶积分的方式解析归一化最小开关损耗调制下驱动器输出电压频谱,以克服传统快速傅立叶分解对调制载波比为整数的限制,直接获得全工况范围的驱动器输出谐波频谱。在此基础上在谐波dq轴坐标系下对电机谐波损耗的解耦计算方法展开研究,在分析集肤效应对定子绕组和定子铁心的影响下,用参数化方程的形式直接表征电机与驱动器相互耦合作用下电机谐波损耗的变化规律。进而构建永磁同步电机驱动系统的全频域损耗模型,以实现在临近空间极限工况条件下对驱动系统损耗的精确计算。基于系统全频域损耗模型,本文提出一种适合临近空间环境的永磁同步电机驱动系统最大效率电流比控制策略,利用分段求解损耗最小化条件的方式基本实现系统损耗的解耦控制,通过综合调节电流和调制频率实现电机基波损耗、谐波损耗和驱动器损耗的全局最优,抑制系统内部参数变化对控制性能的影响,在保障系统稳定性的基础上最大程度的提高系统在临近空间极限工况下的运行效率。

刘赫然[9](2020)在《电子束选区熔融装备高精度升降台及铺粉装置研究》文中研究说明精密制造技术反映了一个国家高端制造业的水平,对人民的生活质量、国家的发展建设都有着至关重要的意义。二十一世纪以来,中国制造业发展迅猛,在许多领域,机械零部件的结构变得越来越复杂,力学性能要求也越来越高,特种加工技术及快速成形技术便应运而生。随着现代医疗行业的日新月异,医用钛合金植入件在口腔、神经外科、心血管科、胸外科、耳鼻喉科、骨外科等生物医学领域有着极为广泛的应用需求。钛合金电子束粉末熔化技术是一种非常有发展前景的数字化快速成形加工技术,但迄今为止国内的相关装备研发还存在一些问题:升降台实现闭环控制难度大,运动精度不高;铺粉装置的铺粉效果有待提高;成形尺寸较小且不可调等。本研究课题结合国家自然科学基金重大科研仪器研制项目的任务需求,针对医用钛合金植入件电子束粉末熔化设备的研制,进行造物升降工作台与铺粉装置的结构设计与性能研究,为项目的后续研究打下基础。本文主要研究的内容:(1)通过理论计算的方法研究铺粉过程对成形件的密度、收缩量、翘曲量及表面精度的影响,探究颗粒粒径、机械结构精度对铺粉效果的影响。确定铺粉方式及压辊转动方式,理论基础上对落粉漏斗、铺粉压辊的技术参数进行最优值求解。(2)根据理论计算的结果,结合国内市场现有的技术,确定整个项目的解决方案:升降台采用尺蠖式升降运动、通过光栅位移传感器进行位移测量反馈,利用楔形块进行升降驱动及误差补偿,实现运动+测量+补偿的闭环控制系统;铺粉装置采用压粉与落粉相结合的复合式铺粉方式,提高铺粉质量,内置宽度调节机构实现铺粉区域可调。利用catia软件设计装备三维模型,阐明装置总体布局及各个模块的机械结构设计、技术参数、工作原理、创新点。(3)利用ANSYS Workbench有限元分析模块对主要零部件进行静力学分析和模态分析,根据仿真结果进行结构优化和材料选择。建立升降台模块、铺粉模块的数学模型,确定部分加工过程的工艺参数,设计主要模块的电气系统。(4)搭建试验台样品机,主要包括升降台装置和铺粉装置。利用试验台样机进行相关验证性试验和关键模块的性能检测,包括载重验证试验、落粉验证性试验、运动精度测量试验、铺粉效果演示试验等。根据试验结果,分析误差原因并提出改进方案,掌握试验方法,为第二代样机的开发和试验做铺垫。

李胜磊[10](2020)在《基于Simulink Real-Time的增程器控制器硬件在环测试平台的研究与开发》文中认为增程器作为新能源汽车领域一种新型的动力总成系统,其开发对于车辆的节能环保具有较大意义。增程器控制器是整个增程器控制的核心,控制增程器在不同工况下的稳定运行。通过对增程器控制策略优化、功能改善和标定等,可以降低增程器工作噪音,减少增程器燃油消耗、尾气排放等。硬件在环测试平台为增程器控制策略优化、功能完善和标定提供了软硬件结合的闭环测试平台。硬件在环测试平台测试可以较为准确的验证控制器开发过程中的功能,及时发现问题,从而加快控制器开发进度,节省控制器的开发成本。国内外对增程器的研发较少,增程器控制器研发进展相对缓慢,增程器控制器硬件在环测试平台较为缺乏。本课题针对现在增程器控制器硬件在环研究中的不足,尤其是增程器模型建立不够准确、平台开发成本高等问题,研究出适用于增程器控制器的硬件在环测试平台。本课题以自研的增程器控制器为硬件在环测试平台的研究对象,对当下国内外发动机控制器的仿真平台进行了研究,并结合自身研究对象增程器控制器的特点,最终制定了一种适合于增程器控制器的基于Simulink Real-Time的增程器控制器硬件在环测试平台设计方案。针对Simulink Real-Time平台未能提供所需第三方驱动的问题,完成了Simulink Real-Time环境下的板卡驱动程序编写设计。针对平台软硬件系统电气信号不匹配问题,设计了平台所需的硬件信号接口电路、软件模型,实现了基础平台与软件平台的信号交互。针对现有增程器软件模型缺乏不完善、不准确等问题,采用物理模型加控制模型的方法进行Simulink建模,满足增程器控制器软件需求。针对平台提供上位机监控软件开发不灵活、效率低的问题,采用C#语言开发,使得上位机开发更灵活、方便。完成了基础平台板卡驱动、信号接口系统的单元与集成测试,对整个增程器模型进行电机模块、发动机模块单独测试以及增程器整体性能测试。最终验证了增程器模型系统在稳态以及瞬态响应方面均与台架误差较小,保证了整个增程器控制器硬件在环测试平台设计的准确性,满足其功能与性能方面要求,平台整体设计满足增程器控制器测试需求。

二、辅助件在电机设计中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、辅助件在电机设计中的应用(论文提纲范文)

(1)新型潜油螺杆泵减速器的设计与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 潜油减速器传动方案介绍
    1.3 直动传动于潜油减速器的应用
    1.4 凸轮机构于减速器的应用
    1.5 本文的研究内容
2 减速器设计要求及结构设计方案
    2.1 设计要求
    2.2 结构设计方案
    2.3 本章小结
3 凸轮机构相关理论基础
    3.1 凸轮机构类型
    3.2 从动件运动形式
    3.3 圆柱凸轮的封闭形式
    3.4 圆柱凸轮轮廓曲线
        3.4.1 圆柱凸轮轮廓曲线设计方法
        3.4.2 从动件运动规律
    3.5 本章小结
4 基于凸轮机构的间接啮合传动方式—联组联动凸轮传动
    4.1 联动凸轮传动
        4.1.1 基本构成
        4.1.2 传动类型的多样性
        4.1.3 联动凸轮传动的可行性及连续传动的条件
        4.1.4 联动凸轮传动的啮合
        4.1.5 主、从动轮的转向关系
        4.1.6 中间件的拓展
        4.1.7 主动轮和从动轮间的转速关系
        4.1.8 联动凸轮传动的运动稳定性
    4.2 联组联动凸轮传动
        4.2.1 轴向并列式联组
        4.2.2 周向包围式联组
        4.2.3 径向同轴联组
        4.2.4 动态接续式联组
        4.2.5 综合联组
    4.3 联组联动凸轮传动的拓展
        4.3.1 向活齿传动的展拓
        4.3.2 向一般轮式啮合齿轮传动拓展
        4.3.3 向渐开线齿轮传动展拓
    4.4 基于联组联动凸轮传动的新型圆柱凸轮减速器
    4.5 本章小结
5 主、从动凸轮轮廓曲线的修正
    5.1 修正过程参数设定
    5.2 采用多项式运动规律修正
        5.2.1 采用三次多项式运动规律
        5.2.2 采用四次多项式运动规律
        5.2.3 采用五次多项式运动规律
        5.2.4 采用六次多项式运动规律
        5.2.5 采用六次以上多项式运动规律
        5.2.6 不同运动规律修正时的运动参数对比
    5.3 采用三角函数运动规律修正
        5.3.1 采用正弦加速度运动规律
        5.3.2 采用余弦加速度运动规律
    5.4 圆柱凸轮轮廓曲线的修正选用
    5.5 本章小结
6 圆柱凸轮减速器主要零部件设计
    6.1 主、从动凸轮与中间件运动角分配
    6.2 主、从动圆柱凸轮与中间件设计
        6.2.1 主、从动凸轮轴轴径要求
        6.2.2 中间件受力分析
        6.2.3 中间件横截面
        6.2.4 中间件长度
    6.3 轮廓曲线修正
        6.3.1 主、从动凸轮轮廓曲线修正
        6.3.2 中间件工作结构设计
    6.4 试验结果分析
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(2)电池管理系统关键技术研究及测试系统构建(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 选题背景及意义
    1.2 BMS关键技术国内外研究现状
        1.2.1 电池建模研究现状
        1.2.2 电池模型参数辨识研究现状
        1.2.3 电池状态估计研究现状
        1.2.4 电池热管理研究现状
    1.3 现阶段主要存在问题
    1.4 论文主要研究内容
        1.4.1 论文框架结构
        1.4.2 主要研究内容
第2章 动力电池性能试验及特性分析
    2.1 锂离子电池的工作原理
    2.2 动力电池关键指标解析
    2.3 动力电池测试系统介绍
        2.3.1 动力电池测试平台
        2.3.2 动力电池参数
    2.4 动力电池性能测试与分析
        2.4.1 容量测定实验
        2.4.2 倍率特性测试
        2.4.3 温度特性测试
        2.4.4 开路电压曲线测试
        2.4.5 改进型复合脉冲实验
        2.4.6 动态工况测试数据获取
    2.5 动力电池实际容量的影响因素
        2.5.1 放电倍率
        2.5.2 环境温度
        2.5.3 电池老化
        2.5.4 电池自放电
    2.6 小结
第3章 动力电池建模及通用离线参数辨识方法
    3.1 动力电池建模
        3.1.1 Thevenin模型
        3.1.2 PNGV模型
        3.1.3 二阶RC模型
        3.1.4 三阶RC模型
    3.2 通用离线参数辨识方法
        3.2.1 电池参数辨识和验证数据
        3.2.2 通用参数辨识方法
        3.2.3 辨识参数设置
    3.3 模型参数验证与分析
        3.3.1 各工况下的辨识与仿真
        3.3.2 参数辨识结果对比
    3.4 模型及辨识流程改进
        3.4.1 误差分析
        3.4.2 数据处理优化
        3.4.3 模型优化及验证
    3.5 小结
第4章 动力电池数据采集及状态估计
    4.1 基于数据融合的电动汽车高压采集方法
        4.1.1 电压采样电路设计
        4.1.2 采集精度分析
        4.1.3 数据融合模型
        4.1.4 仿真验证
    4.2 基于FFLS的在线参数辨识与更新
    4.3 基于AEKF的 SOC估算
    4.4 基于数据驱动的SOC-SOP联合估计
        4.4.1 基于电压约束
        4.4.2 基于SOC约束
        4.4.3 基于电池单体峰值电流约束
    4.5 联合估算验证
        4.5.1 SOC验证
        4.5.2 SOP验证
    4.6 小结
第5章 基于相变温控的电池组热管理研究
    5.1 锂离子电池的生热机理与传热特性
        5.1.1 锂离子电池的生热机理
        5.1.2 锂离子电池的传热机理
        5.1.3 单体电池建模及验证
        5.1.4 单体电池热模型验证
    5.2 相变材料的改进与分析
        5.2.1 复合相变材料的性能分析
        5.2.2 增加3D打印蜂窝结构的相变材料
    5.3 相变材料与液冷耦合温控的电池组散热研究
        5.3.1 主被动耦合散热方案一
        5.3.2 主被动耦合散热方案二
    5.4 小结
第6章 基于模型设计的电池管理系统开发
    6.1 基于模型设计的过程分析
    6.2 基于Simulink的模型软件在环测试
        6.2.1 BMS软件在环测试模型架构
        6.2.2 BMS控制器模型架构
        6.2.3 BMS控制对象模型架构
    6.3 基于dSPACEMicro Auto Box的快速原型设计
        6.3.1 dSPACE实时仿真平台的应用
        6.3.2 充电机与BMS的通信协议实现
        6.3.3 基于dSPACE/Simulink的充电通信模型搭建
        6.3.4 基于dSPACE/Controldesk的通信测试
    6.4 小结
第7章 电池管理系统的测试
    7.1 BMS功能分析
        7.1.1 系统结构分析
        7.1.2 系统功能分析
        7.1.3 系统接口梳理
    7.2 BMS_HIL测试系统总体设计方案
        7.2.1 RT-LAB介绍
        7.2.2 BMS_HIL硬件平台构建
    7.3 BMS_HIL软件模型设计
        7.3.1 单体电池模型
        7.3.2 电池组模型实现
        7.3.3 负载模型
        7.3.4 充电模型
        7.3.5 次级子系统模型
    7.4 BMS_HIL系统测试结果分析
        7.4.1 系统监控界面设计
        7.4.2 BMS控制器SOC估算精度验证
        7.4.3 BMS测量精度验证
        7.4.4 BMS充电通讯流程验证
    7.5 BMS电磁兼容性测试
    7.6 小结
第8章 总结与展望
    8.1 工作总结
    8.2 本文创新点
    8.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果

(3)用于斯特林发电系统的永磁直线振荡电机设计与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景、意义及目的
    1.2 斯特林发电系统国内外研究现状
        1.2.1 斯特林发电系统国外研究现状
        1.2.2 斯特林发电系统国内研究现状
    1.3 直线电机国内外研究现状
        1.3.1 直线电机基本结构及分类
        1.3.2 直线电机国外研究现状
        1.3.3 直线电机国内研究现状
    1.4 直线电机设计分析方法
    1.5 本文主要研究内容
    参考文献
第2章 基于子域模型圆筒型永磁直线振荡电机磁场解析
    2.1 TLPMOG电机结构
    2.2 TLPMOG电机等效解析模型
    2.3 TLPMOG电机磁场分析计算
        2.3.1 TLPMOG电机永磁体模型
        2.3.2 TLPMOG电机求解区域磁场通解方程
        2.3.3 TLPMOG电机各求解区域边界条件
    2.4 TLPMOG电机电磁力和反电动势计算
    2.5 TLPMOG电机有限元仿真及实验验证
        2.5.1 TLPMOG电机有限元仿真验证
        2.5.2 TLPMOG电机实验验证
    2.6 本章小结
    参考文献
第3章 基于磁场重组方法辅助齿型圆筒直线振荡电机磁场分析与研究
    3.1 Aux-TLPMOG电机磁场解析方法概述
    3.2 MFRC方法介绍
    3.3 基于MFRC法磁场基本分析
        3.3.1 Aux-TLPMOG电机结构
        3.3.2 Aux-TLPMOG 电机磁场分析
    3.4 Aux-TLPMOG电机有限元验证及实验测试
        3.4.1 考虑辅助齿及末端效应无槽磁场分布
        3.4.2 MFRC方法有限元仿真验证
        3.4.3 MFRC方法实验验证
    3.5 本章小结
    参考文献
第4章 永磁直线电机定位力优化设计
    4.1 AIL-PMLM电机结构
    4.2 PMLM定位力产生机理
        4.2.1 傅里叶方法分析齿槽力
        4.2.2 傅里叶方法分析边端力
    4.3 AIL-teeth PMLM优化设计
        4.3.1 AIL-teeth PMLM弧形齿高度优化
        4.3.2 基于Taguchi法 AIL-teeth PMLM电机内梯形齿优化
    4.4 AIL-PMLM有限元及实验验证
    4.5 本章小结
    参考文献
第5章 基于混合叠片双定子圆筒型直线振荡电机设计
    5.1 HL-DSTLOG电机基本结构与工作原理
        5.1.1 HL-DSTLOG电机基本结构
        5.1.2 HL-DSTLOG电机运行原理
    5.2 HL-DSTLOG电机混合叠片技术研究
        5.2.1 硅钢片叠片原理
        5.2.2 TLPMOG电机不同叠片方式讨论
        5.2.3 HL-DSTLOG电机混合叠片技术
        5.2.4 HL-DSTLOG电机混合叠片参数分析
    5.3 HL-DSTLOG电机电磁参数确定
        5.3.1 HL-DSTLOG电机设计参数
        5.3.2 HL-DSTLOG电机主要参数
        5.3.3 HL-DSTLOG电机电磁负荷选择
        5.3.4 HL-DSTLOG电机永磁体参数
    5.4 HL-DSTLOG电机电磁场分析
        5.4.1 HL-DSTLOG有限元模型
        5.4.2 HL-DSTLOG电机磁场分析
        5.4.3 HL-DSTLOG电机空载感应电动势
        5.4.4 HL-DSTLOG电机定位力分析
        5.4.5 HL-DSTLOG电机结构参数
        5.4.6 HL-DSTLOG电机负载电磁特性分析
        5.4.7 HL-DSTLOG电机铁心损耗分析
    5.5 本章小结
    参考文献
第6章 HL-DSTLOG电机温度场分析
    6.1 热传导基本定律
        6.1.1 温度场的数学模型
    6.2 电机温度场热模型技术概述
        6.2.1 数值分析技术
        6.2.2 集总参数热网络
    6.3 HL-DSTLOG电机LPTN模型构建
        6.3.1 LPTN方法基本原理
        6.3.2 HL-DSTLOG电机热传导路径
        6.3.3 HL-DSTLOG电机求解区域划分
        6.3.4 HL-DSTLOG电机LPTN模型建立
    6.4 HL-DSTLOG电机LPTN模型热参数计算
        6.4.1 LPTN热网络模型导热热阻计算
        6.4.2 LPTN热网络中对流传热热阻计算
    6.5 LPTN网络中节点损耗分布
        6.5.1 HL-DSTLOG电机内发热热源计算
        6.5.2 HL-DSTLOG电机节点损耗分布
    6.6 HL-DSTLOG电机温度场结果分析
        6.6.1 HL-DSTLOG电机稳态温度分布
    6.7 电机温度场影响因素分析
        6.7.1 槽满率影响
        6.7.2 绕组浸漆影响
    6.8 本章小结
    参考文献
第7章 圆筒型永磁直线振荡电机实验研究
    7.1 TLPMOG发电机测试平台
        7.1.1 TLPMOG发电机电磁性能测试平台
        7.1.2 TLPMOG发电机定位力测试平台
        7.1.3 TLPMOG发电机温度场测试平台
    7.2 Aux-TLPMOG电机实验测试
        7.2.1 Aux-TLPMOG电机实验样机
        7.2.2 Aux-TLPMOG电机电磁性能测试
    7.3 HL-DSTLOG电机实验
        7.3.1 HL-DSTLOG样机加工
    7.4 HL-DSTLOG电机性能测试
        7.4.1 HL-DSTLOG发电机空载测试
        7.4.2 HL-DSTLOG发电机负载测试
        7.4.3 HL-DSTLOG电机定位力测试
    7.5 HL-DSTLOG电机温升测试
        7.5.1 电机温升测试
    7.6 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 工作展望
攻读博士学位期间取得的学术成果
致谢

(4)大型轴承圈工件的快速自定心夹紧装置设计与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 夹具发展现状的研究
        1.2.1 夹具的国外研究现状
        1.2.2 夹具的国内研究现状
        1.2.3 夹具的发展趋势
    1.3 主要研究内容和章节安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 章节安排
    本章小结
第二章 自定心夹紧装置的设计方案研究
    2.1 装置的总体设计要求和设计的重点
        2.1.1 装置的总体设计要求
        2.1.2 装置设计的重点
    2.2 装置设计的基本技术要求
    2.3 装置的总体设计方案框架
    2.4 装置设计方案的具体制定
        2.4.1 装置夹紧方式的选择
        2.4.2 装置传动方式的选择
        2.4.3 装置动力系统的选择
        2.4.4 装置的设计方案
    本章小结
第三章 自定心夹紧装置的设计
    3.1 装置总体结构设计介绍
    3.2 对心机构单元的设计
        3.2.1 圆锥齿轮和丝杠的设计
        3.2.2 导轨和滑块的设计
        3.2.3 自润滑轴承的选择
    3.3 定位夹持机构单元的设计
        3.3.1 回转支撑齿轮的设计
        3.3.2 齿轮传动件的设计
        3.3.3 定位卡爪的设计
    3.4 压紧机构单元的设计
    3.5 底架与支撑台的设计
    3.6 动力源电机的计算和选择
    3.7 装置整体结构的三维模型设计
    本章小结
第四章 自定心夹紧装置的仿真分析
    4.1 装置的有限元仿真模型建立
    4.2 装置的有限元结构分析
        4.2.1 结构模态分析
        4.2.2 结构静力学分析
        4.2.3 结构瞬态动力学分析
    4.3 装置的运动仿真分析
    本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(5)基于FDM快速成型热床温度场对成型件精度影响的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 增材制造技术简介
    1.3 熔融沉积成型技术概述
        1.3.1 熔融沉积快速成型机系统结构及控制系统
        1.3.2 熔融沉积成型技术工艺过程
    1.4 熔融沉积成型技术国内外发展及研究现状
        1.4.1 熔融沉积成型技术国外发展状况
        1.4.2 熔融沉积成型技术国内发展状况
        1.4.3 熔融沉积成型技术研究现状
    1.5 论文研究内容及意义
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究意义
2 熔融沉积成型技术成型件精度分析
    2.1 成型误差分析
        2.1.1 机械运动造成的误差
        2.1.2 STL格式造成的误差
        2.1.3 切片造成的误差
        2.1.4 成型件熔丝的误差
        2.1.5 材料性质引起的误差
    2.2 翘曲变形分析
    2.3 本章小结
3 熔融沉积成型技术成型件有限元分析
    3.1 ANSYS温度场热分析
    3.2 ANSYS应力场分析
    3.3 热床影响成型件有限元分析
        3.3.1 热床单因素影响成型件热分析求解过程
        3.3.2 应力分析求解过程
    3.4 喷头温度影响的成型件有限元分析
        3.4.1 喷头温度单因素影响的成型件热分析求解过程
        3.4.2 喷头温度单因素影响的成型件应力场分析求解过程
    3.5 本章小结
4 熔融沉积成型试验研究
    4.1 熔融沉积成型试验设备选择及改造
        4.1.1 熔融沉积成型试验设备选择
        4.1.2 熔融沉积成型试验设备改造
    4.2 成型试验与结果分析
        4.2.1 单因素成型试验
        4.2.2 交互成型试验设计及结果分析
    4.3 本章小结
5 热床工作平台温度分布对成型件的影响
    5.1 热床工作平台分析
        5.1.1 热床工作平台结构分析
        5.1.2 热床工作平台有限元分析
    5.2 热床工作平台优化前后成型试验
        5.2.1 热床工作平台优化前成型试验
        5.2.2 热床工作平台优化后成型试验
    5.3 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(6)机电产品早期故障主动消除技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机电产品分解技术研究进展
        1.2.2 机电产品故障建模方法研究进展
        1.2.3 机电产品故障机理研究进展
        1.2.4 面向机电产品早期故障消除的可靠性分配技术研究进展
        1.2.5 机电产品可靠性及故障消除技术研究进展
        1.2.6 存在的不足及本文的研究思路
    1.3 课题来源及主要研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 论文框架
2 元动作及元动作单元建模技术研究
    2.1 引言
    2.2 元动作及其结构化分解技术
        2.2.1 元动作及元动作单元的概念
        2.2.2 元动作分解技术
    2.3 关键元动作及其提取技术
        2.3.1 关键元动作
        2.3.2 关键元动作提取
    2.4 元动作单元的标准化结构建模
    2.5 应用
        2.5.1 元动作结构化分解实例
        2.5.2 关键元动作提取实例
        2.5.3 元动作单元标准化结构建模实例
    2.6 本章小结
3 机电产品元动作早期故障建模及分析
    3.1 引言
    3.2 早期故障建模
        3.2.1 元动作早期故障定义
        3.2.2 元动作早期故障模型建立
        3.2.3 整机早期故障建模
    3.3 早期故障分析
        3.3.1 早期故障影响分析
        3.3.2 早期故障相关性分析
    3.4 应用
        3.4.1 早期故障建模实例
        3.4.2 早期故障影响分析实例
        3.4.3 早期故障关联性分析实例
    3.5 本章小结
4 机电产品元动作早期故障机理研究
    4.1 引言
    4.2 机电产品元动作早期故障机理的分析流程
    4.3 元动作早期故障机理分析
        4.3.1 元动作早期故障模式
        4.3.2 元动作早期故障原因
        4.3.3 元动作早期故障机理
        4.3.4 元动作早期故障机理建模
    4.4 应用
        4.4.1 元动作单元理想建模实例
        4.4.2 元动作单元故障建模实例
        4.4.3 模型求解
        4.4.4 仿真及分析
    4.5 本章小结
5 面向早期故障主动消除的元动作可靠性分配技术研究
    5.1 引言
    5.2 元动作可靠性分配技术
        5.2.1 分配原则
        5.2.2 可靠性分配影响因子及优化目标因子
        5.2.3 影响因子和目标因子权重
        5.2.4 多目标优化分配模型
        5.2.5 可靠度分配规则
    5.3 应用
        5.3.1 元动作可靠性分配
        5.3.2 结果及分析
    5.4 本章小结
6 机电产品元动作单元早期故障主动消除体系研究
    6.1 引言
    6.2 早期故障主动消除体系
        6.2.1 FRACAS简介
        6.2.2 基于元动作的早期故障主动消除体系的建立
    6.3 早期故障主动消除保障机制
    6.4 应用
        6.4.1 历史故障数据分析
        6.4.2 早期故障消除及保障
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 全文总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读博士学位期间发表的论文
    B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目
    C.学位论文数据集
致谢

(7)摩擦焊机设计及其关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的来源、目的和研究背景
    1.2 摩擦焊接原理及特点
        1.2.1 摩擦焊接原理
        1.2.2 摩擦焊接特点
    1.3 旋转摩擦焊接技术应用现状
    1.4 国内外摩擦焊机及焊接研究发展现状
        1.4.1 国内外摩擦焊机发展现状
        1.4.2 有限元数值模拟在摩擦焊接中的应用概况
        1.4.3 摩擦焊接试验研究概况
    1.5 课题研究的主要内容
    1.6 课题的研究意义
2 摩擦焊机总体方案设计
    2.1 本课题加工对象的分析
    2.2 摩擦焊机总体设计方案
        2.2.1 方案一
        2.2.2 方案二
        2.2.3 方案三
    2.3 摩擦焊机具体构造方案与动作过程
        2.3.1 摩擦焊机具体构造方案
        2.3.2 摩擦焊机动作过程
    2.4 摩擦焊机设计参数的确定
    2.5 本章小结
3 摩擦焊机主要结构设计与计算
    3.1 摩擦焊机主传动系统设计
        3.1.1 主轴电机选择
        3.1.2 主轴轴系的设计
        3.1.3 主轴箱的设计与计算
        3.1.4 主传动系统机构的装配
    3.2 摩擦焊机移动夹紧机构设计及夹紧力计算
        3.2.1 移动夹紧机构设计
        3.2.2 夹紧力计算
        3.2.3 移动夹紧滚珠丝杠螺母副的选型设计
        3.2.4 直线导轨的选型设计
        3.2.5 移动夹紧电机的选型设计
        3.2.6 移动夹紧机构的装配
    3.3 摩擦焊机顶锻机构设计
        3.3.1 设计要求与工况分析
        3.3.2 各运动阶段液压缸推力值计算
        3.3.3 液压缸主要参数的计算
        3.3.4 液压系统原理图拟定
        3.3.5 顶锻机构装配
    3.4 摩擦焊机去飞边机构设计
        3.4.1 切削力的计算
        3.4.2 去飞边机构纵向与横向滑台机构设计
        3.4.3 去飞边机构装配
    3.5 摩擦焊机床身设计
    3.6 摩擦焊机整机装配
    3.7 摩擦焊接自动化生产方案设计
    3.8 本章小结
4 摩擦焊机主要结构校核与优化分析
    4.1 焊机主传动系统静态特性研究
        4.1.1 有限元模型的建立
        4.1.2 外载及边界条件的确定
        4.1.3 应力集中与应力奇异现象的有限元研究
        4.1.4 主轴子模型分析
        4.1.5 疲劳寿命的预测
    4.2 焊机主传动系统动态特性研究
        4.2.1 主轴系统动态特性分析有限元模型的建立
        4.2.2 主轴系统模态特性分析
        4.2.3 主轴系统谐响应特性分析
    4.3 焊机主轴箱静力学校核与优化设计
        4.3.1 主轴箱静力学校核
        4.3.2 主轴箱结构优化设计
        4.3.3 主轴箱动态特性分析
        4.3.4 主轴箱响应面优化分析
    4.4 焊机液压缸支撑体静力学校核与优化
        4.4.1 液压缸支撑体静力学校核
        4.4.2 液压缸支撑体结构优化
        4.4.3 液压缸支撑体多目标优化设计
    4.5 焊机去飞边滑组机构支撑体静力学校核
    4.6 焊机夹具体静力学校核与优化设计
        4.6.1 焊机夹具体静力学校核
        4.6.2 基于拓扑优化技术的夹具体轻量化设计
    4.7 焊机顶锻推力座静力学校核
    4.8 焊机整机静态特性分析及关键技术
        4.8.1 摩擦焊机整机分析有限元模型的建立及其关键技术
        4.8.2 摩擦焊机整机受重力作用分析
        4.8.3 摩擦焊机整机焊接加工阶段校核
        4.8.4 去飞边加工阶段校核
    4.9 焊机整机动态特性分析
        4.9.1 整机模态分析
        4.9.2 整机谐响应分析
    4.10 本章小结
5 活塞杆摩擦焊接特性数值模拟及其关键技术研究
    5.1 中碳钢焊接特性分析
    5.2 焊接热影响区的组织与性能
    5.3 摩擦焊接有限元分析模型的建立
    5.4 摩擦焊接工艺参数不同施加方式比较
        5.4.1 压力加载方式
        5.4.2 压力及位移加载方式
        5.4.3 轴向缩短量研究
        5.4.4 实验验证
    5.5 单一焊接参数对焊接质量的影响研究
        5.5.1 主轴转速对焊接质量影响
        5.5.2 摩擦压力对焊接质量影响
        5.5.3 摩擦时间对焊接质量影响
    5.6 摩擦焊接数值模拟过程中几点关键性因素讨论
        5.6.1 影响计算结果准确性的几点因素
        5.6.2 影响计算结果收敛性的几点因素
        5.6.3 工程实践性讨论
    5.7 本章小结
6 活塞杆摩擦焊接实验研究
    6.1 实验设备
        6.1.1 摩擦焊机
        6.1.2 焊件金相组织检测设备
        6.1.3 显微硬度检测设备
        6.1.4 温度测量设备
    6.2 单级加压方式对焊接温度影响研究
        6.2.1 研究方案拟定
        6.2.2 焊接参数对焊件温度影响
        6.2.3 焊接质量检测
    6.3 多级加压方式对焊件轴向缩短量影响研究
        6.3.1 研究方案拟定
        6.3.2 焊接参数对焊件轴向缩短量影响
        6.3.3 焊接质量检测
    6.4 本章小结
7 结论
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢

(8)飞行器用永磁同步电机控制系统效率提升关键技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 临近空间飞行器电推进系统的发展现状
        1.2.1 太阳能飞艇中电推进系统的发展现状
        1.2.2 太阳能无人机中电推进系统的发展现状
    1.3 高效率永磁同步电机驱动控制系统的研究现状
        1.3.1 高效率电机驱动器的研究现状
        1.3.2 高效率驱动控制技术的研究现状
    1.4 临近空间电机驱动系统存在的主要问题
    1.5 本文主要研究内容
第2章 宽禁带功率器件损耗参数化模型
    2.1 引言
    2.2 SiC MOSFET静态参数半物理模型
        2.2.1 导通特性的半物理模型
        2.2.2 基于半导体物理的体二极管特性解析计算
        2.2.3 寄生电容的温度模型分析
    2.3 SiC MOSFET损耗的参数化计算方法
        2.3.1 通态损耗的参数化模型
        2.3.2 开关损耗的半物理计算方法
    2.4 宽温度范围SiC MOSFET特性测试与分析
        2.4.1 器件参数温度依赖性的测试与分析
        2.4.2 器件损耗非线性的测试与分析
        2.4.3 实验结果分析与总结
    2.5 本章小结
第3章 临近空间高效率驱动器损耗计算方法
    3.1 引言
    3.2 基于非线性元件模型的全电流范围驱动器损耗计算方法
    3.3 归一化最小开关损耗调制算法
        3.3.1 传统DPWM调制的应用范围限制分析
        3.3.2 归一化最小开关损耗DPWM调制方法
    3.4 临近空间驱动器损耗参数化模型
        3.4.1 归一化最小开关损耗调制下驱动器损耗特性
        3.4.2 宽温度范围驱动器损耗参数化计算方法
    3.5 宽温度范围永磁同步电机驱动器实验测试与分析
    3.6 本章小结
第4章 临近空间永磁同步电机效率优化控制
    4.1 引言
    4.2 永磁同步电机基波损耗的变系数解析模型
        4.2.1 定子基波损耗的变系数解析计算
        4.2.2 基于场路结合的转子涡流损耗解析计算
    4.3 临近空间永磁同步电机效率最优控制
        4.3.1 电机基波损耗的参数化模型
        4.3.2 基于参数化模型的电机效率优化控制
        4.3.3 临近空间环境中永磁同步电机热特性分析
    4.4 宽温度范围永磁同步电机实验测试与分析
    4.5 本章小结
第5章 临近空间永磁同步电机驱动系统最大效率电流比控制
    5.1 引言
    5.2 基于二重傅立叶分析的驱动器电压频谱解析
        5.2.1 驱动器输出电压谐波特性
        5.2.2 归一化最小开关损耗调制的输出电压频谱解析
    5.3 基于全频域损耗模型的最大效率电流比控制
        5.3.1 谐波坐标系下永磁同步电机数学模型
        5.3.2 永磁同步电机谐波损耗的参数化计算方法
        5.3.3 电机驱动系统最大效率电流比控制
    5.4 临近空间环境永磁同步电机驱动系统实验测试与分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历

(9)电子束选区熔融装备高精度升降台及铺粉装置研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 金属3D打印技术
        1.1.1 激光选区烧结成形技术
        1.1.2 激光选区熔化成形技术
        1.1.3 激光工程化净成形
        1.1.4 电子束选区熔化成形技术
    1.2 电子束选区熔融技术的发展现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 课题研究背景及意义
第2章 理论研究及计算
    2.1 铺粉对工件密度的影响
    2.2 铺粉对工件收缩量的影响
    2.3 铺粉对工件翘曲量的影响
    2.4 铺粉对工件表面精度的影响
    2.5 影响铺粉效果的因素
        2.5.1 粉末颗粒对铺粉效果的影响
        2.5.2 机械结构对铺粉效果的影响
    2.6 铺粉方式分析
        2.6.1 压辊转动方式分析
        2.6.2 铺粉行程效率分析
    2.7 落粉漏斗理论计算
        2.7.1 落粉漏斗出口半顶角计算
        2.7.2 落粉漏斗出口宽度计算
        2.7.3 落粉斗出口安装高度计算
    2.8 铺粉压辊理论计算
    2.9 本章小结
第3章 升降台及铺粉装置的结构设计
    3.1 设计内容及技术要求
        3.1.1 结构设计内容
        3.1.2 设计技术要求
    3.2 方案设计
        3.2.1 要求分析及解决方案
        3.2.2 装备总体方案
    3.3 试验台具体结构设计
        3.3.1 升降台结构设计
        3.3.2 铺粉装置结构设计
        3.3.3 送粉、粉末回收机构结构设计
        3.3.4 试验台各模块协同工作过程
    3.4 本章小结
第4章 有限元分析与控制系统设计
    4.1 关键零部件仿真分析
        4.1.1 静力学分析
        4.1.2 模态分析
    4.2 升降台的数学模型
        4.2.1 微调模块的数学模型
        4.2.2 竖直丝杠运动的数学模型
        4.2.3 铺粉装置的数学模型
    4.3 主控制系统硬件设计
    4.4 本章小结
第5章 升降台及铺粉装置的性能测试
    5.1 实体搭建
    5.2 升降台系统的性能测试
        5.2.1 微调模块精度测试
        5.2.2 升降台载重定位误差测试分析
    5.3 铺粉装置系统的性能测试
        5.3.1 漏斗粉末通过性试验
        5.3.2 装置运动定位误差测试分析
        5.3.3 压辊转速试验
    5.4 铺粉试验及结果
        5.4.1 粉层压实密度试验
        5.4.2 粉层均匀性试验
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及硕士期间的研究成果
    1.作者简介
    2.学术成果
致谢

(10)基于Simulink Real-Time的增程器控制器硬件在环测试平台的研究与开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 增程式电动汽车及增程器概述
        1.1.2 V型模式开发流程及硬件在环测试平台概述
    1.2 硬件在环测试平台研究现状
        1.2.1 硬件在环测试平台国内外研究现状
        1.2.2 增程器控制器硬件在环测试平台研究现状
    1.3 课题研究的主要内容
第二章 增程器控制器硬件在环测试平台总体方案设计
    2.1 增程器控制器的工作原理及功能需求分析
        2.1.1 增程器控制器工作原理
        2.1.2 增程器控制器功能需求分析
    2.2 基于Simulink Real-Time的增程器增程器控制器硬件在环测试方案
        2.2.1 硬件在环仿真方案的选择及简介
        2.2.2 Simulink Real-Time的软件环境简介
        2.2.3 增程器控制器硬件在环测试平台的总体设计
    2.3 本章小结
第三章 基础平台搭建及信号接口系统的设计
    3.1 Simulink Real-Time环境下板卡驱动介绍及设计
        3.1.1 Simulink Real-Time下驱动程序介绍
        3.1.2 Simulink Real-Time下驱动程序设计
        3.1.3 Simulink Real-Time下驱动具体编写
    3.2 信号接口系统分析及简介
    3.3 信号接口系统硬件设计
        3.3.1 CAN通讯模块设计
        3.3.2 模拟量信号转换模块设计
        3.3.3 数字量信号转换模块设计
        3.3.4 脉冲量信号转换模块设计
        3.3.5 电源信号转换模块设计
        3.3.6 输入输出接口转换装置的选用
    3.4 信号接口系统软件设计
        3.4.1 温度类传感器建模
        3.4.2 压力类传感器建模
    3.5 本章小结
第四章 增程器的系统模型设计
    4.1 增程器模型介绍及分析
    4.2 发动机模型设计
        4.2.1 燃油动力学子模型
        4.2.2 进气系统子模型
        4.2.3 动力学输出子模型
    4.3 发电机系统模型设计
        4.3.1 发电机模型设计
        4.3.2 动力电池模型设计
    4.4 控制系统模块建模
        4.4.1 控制系统模块建模分析
        4.4.2 电机控制模块
        4.4.3 发动机控制模块
    4.5 本章小结
第五章 硬件在环测试平台的建设与验证
    5.1 硬件在环测试监控程序开发
        5.1.1 上位机监控程序的简介
        5.1.2 上位机监控程序的开发
    5.2 硬件在环测试平台的建设
        5.2.1 硬件在环测试平台实物搭建
        5.2.2 Simulink Real-Time实时系统应用
    5.3 硬件在环测试平台的测试及验证
        5.3.1 信号接口与板卡驱动单元及集成测试
        5.3.2 软件系统及整体平台测试验证
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目

四、辅助件在电机设计中的应用(论文参考文献)

  • [1]新型潜油螺杆泵减速器的设计与研究[D]. 宋宏斌. 大连理工大学, 2021(01)
  • [2]电池管理系统关键技术研究及测试系统构建[D]. 曹铭. 南昌大学, 2020(02)
  • [3]用于斯特林发电系统的永磁直线振荡电机设计与分析[D]. 郭蓉. 东南大学, 2020(02)
  • [4]大型轴承圈工件的快速自定心夹紧装置设计与分析[D]. 卢阳阳. 大连交通大学, 2020(06)
  • [5]基于FDM快速成型热床温度场对成型件精度影响的研究[D]. 王燕兰. 内蒙古科技大学, 2020(01)
  • [6]机电产品早期故障主动消除技术研究[D]. 李宇龙. 重庆大学, 2020
  • [7]摩擦焊机设计及其关键技术研究[D]. 赵旭东. 辽宁工业大学, 2020(03)
  • [8]飞行器用永磁同步电机控制系统效率提升关键技术[D]. 郭庆波. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [9]电子束选区熔融装备高精度升降台及铺粉装置研究[D]. 刘赫然. 吉林大学, 2020(08)
  • [10]基于Simulink Real-Time的增程器控制器硬件在环测试平台的研究与开发[D]. 李胜磊. 杭州电子科技大学, 2020(04)

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辅助零件在电机设计中的应用
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