羽毛球自动收集装筒一体机设计

专业的羽毛球运动员使用专用的羽毛球发球机配合训练,但需要花费大量的时间去整理地面上的羽毛球。对此,设计了一种可自主行走捡球的装置,包括捡球、球头调整、装筒等机构,并以外型引导与羽毛球分段装筒实现了羽毛球朝向的调整与装筒。基于Inventor软件对装置的零件进行设计分析,验证了装置内零部件的强度满足在整个运行工作过程中所需的机械强度,这表明该装置的设计合理可行。     

防幼儿跌落窗户开口自动调节装置设计

近十年来,儿童爬上窗户坠楼造成伤害的事件在全国各地时有发生,为此分析市面上的智能窗户,发现目前并无专门防范儿童坠落的窗户装置。结合防护安全知识,分析2～8岁儿童的身高和步速,根据光电检测原理,设计能够根据身高检测传感器判断有无儿童经过以相应调节窗户开口大小的装置;进而对装置主要构成部分的动力输出、丝杠传动做详细的分析,并对运动箱结构进行精心的设计;运动箱利用椭圆长短轴之差和开合螺母的特性实现运动控制。研究结果可为专门防儿童爬窗坠落机构设计提供参考。     

环保型脚踏式敲背机方案设计

为缓解人们因久坐引起的健康问题而设计了一种环保型脚踏式敲背机。通过纯机械机构把活动腿脚产生的能量用于舒缓背部、颈部的疲劳。介绍了敲背机的工作原理,分析了敲击机构的设计方案,设计了凸轮理论轮廓曲线和工作轮廓曲线,并给出其解析算法。所设计的敲背机构绿色环保,使用方便,安全可靠,速度可调,能够较好地改善久坐人群的健康状况。     

磁控溅射NiCrAlY镀层的组织结构研究

磁控溅射ＮｉＣｒＡｌＹ镀层的组织结构研究徐爱群黄海波王世栋（东南大学分析测试中心，南京２１００１８）磁控溅射ＮｉＣｒＡｌＹ镀层由于其优异的抗高温氧化性能和抗热腐蚀性能而得到了广大镀层研究者的重视．作为第一代的ＭＣｒＡｌＸ型镀层（Ｍ代表金属元素；Ｘ代...     

Fe/Au核壳复合纳米粒子的制备及表征

在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正丁醇、正辛烷和水组成的反胶束体系中,用NaBH4作为还原剂前后连续还原硫酸亚铁和氯金酸,在反胶束体系内先生成Fe核,HAuCl4水溶液的加入增大了反胶束的尺寸,由于过量的NaBH4的存在,Au在Fe外层被还啄,生成Fe／Au核壳复合纳米粒子,采用光子相关谱(PCS)、透射电镜(TEM)、俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)等表征,结果表明得到的Fe／Au核壳复合纳米粒子粒径约为27nm,Au和Fe的质量比大致为3：1,Au作为壳层包覆在Fe纳米粒子外面．     

衬套类橡胶悬置静刚度的预测

静刚度作为橡胶悬置设计的目标参数之一,同时也是橡胶悬置各项特性研究的基础。为了在橡胶悬置新产品制造前就获得其静刚度值,今提出一种静刚度值的预测方法,以降低新产品的开发成本。以一款衬套类橡胶悬置作为研究对象,从橡胶材料的基础力学性能试验出发,通过橡胶单轴拉伸试验获得试件的应力-应变关系,结合Mooney-Rivlin橡胶本构模型,通过曲线拟合的方法来获得该悬置橡胶材料的本构模型参数;在Unigraphics NX软件上完成悬置模型建立,并通过Hypermesh软件完成前处理,在Abaqus软件中进行静刚度有限元分析,经计算得到衬套类橡胶悬置静刚度的预测值;利用MTS700Hz动态仪实测橡胶悬置的静刚度,将橡胶悬置仿真试验静刚度值与实测静刚度值进行比较,得到X、Y、Z 3个方向的刚度误差分别为7.2%、6.6%、3.2%,相对误差在允许的误差范围之内,从而证明了利用该方法可有效预测橡胶悬置的静刚度。     

基于Babylon.js的n阶Bézier曲线轨迹设计

【目的】为在Babylon.js环境下实现三维物体任意运动轨迹的生成,给出一种三维物体n阶Bézier曲线运动轨迹的设计方法。【方法】首先根据Bézier曲线的原理设计一种循环递归的插值计算方法,对任意中间控制点数的Bézier曲线路径都可快速绘制;然后对比二阶、三阶及六阶Bézier函数的实际绘制效果;最后在Babylon.js的官方训练场中对物体其他阶次Bézier曲线轨迹进行绘制和运动仿真,并对轨迹形状进行可视化交互设计与调整。【结果】试验中本文方法与传统方法的曲线轨迹重合,表明本文算法实现了n阶Bézier曲线轨迹的绘制;小球能绕所设计轨迹运动验证了本文方法在物体轨迹设计上的有效性;轨迹调整前后对比结果验证了本文方法可视化交互设计的可行性。【结论】本文方法能有效快速实现虚拟环境中的三维物体复杂运动路径的设计与生成,从而为采用Bézier曲线来规划网页端三维物体的运动轨迹提供了一种新方法。     

齿坯上下料桁架机械手结构设计与分析

【目的】为了满足某一齿坯数控加工生产线的实际工作需求,设计了一款可对两台具有不同加工工序要求的数控机床进行齿坯上下料的桁架机械手。【方法】首先对桁架机械手进行了总体设计并对其关键结构进行设计;其次通过ANSYS Workbench软件对桁架机械手工作过程中的极限位置进行静态分析,得到变形和应力云图,验证结构的可靠程度;最后再对桁架机械手进行模态分析,提取出前8阶固有频率与振型,并以此进行电机振动对竖梁末端连接法兰中心点的谐响应分析,得到中心点位移频率图,分析出不适宜桁架机械手工作的电机工作频段。【结果】极限位置最大变形量为0.751 mm,最大应力为22.627 MPa,满足设计要求;5～7 Hz、13～17 Hz、30～33 Hz、43～46 Hz频段不适宜作为桁架机械手工作的电机工作频段。【结论】本研究结果可为后续桁架机械手的控制系统设计提供理论依据。     

基于PZT机电耦合效应的工作平台调平方法

【目的】针对航空航天、工业机器人、生物医疗、光刻机等微机电领域的高精度要求,提出一种基于锆钛酸铅压电陶瓷的调平方法。【方法】首先,设计了由压电陶瓷驱动器、传感器等核心元件组成的调平机构,利用PZT(piezoelectric ceramics,压电陶瓷)的机电耦合效应对工作平台进行闭环调平;然后结合电场中的电介质逆压电效应理论,仿真分析了在工作平台不同位置附加载荷时驱动支腿产生的4种受力和形变情况;最后通过施加驱动电压产生微动位移来实现调平。【结果】当驱动电压在10～150 V时,本调平方法可将工作平台倾斜角减小到原来的37%。【结论】研究结果验证了本调平方法的可行性及理论计算和模拟仿真的统一性,可为功能材料在调平领域的应用提供参考依据。