精密机械加工业的发展对位置检测提出了更高的要求.Duolateral PSD(Position Sensitive Detector)克服了lateral PSD的测量错误率高、非线性严重等不足.系统实验的测量不确定度评定结果表明:基于Duolateral PSD的光位置测量系统具有位置分辨率高、测量精度高、性能稳定等特点,有广泛的应用前景.

自动对焦广泛应用于数码相机、手机照相模块。本文论述的一种新型的多段式自动对焦镜头模块，该新型采用步进电机作为动力源，步进电机与镜头之间采用蜗轮、蜗杆及丝杠、螺母传动方式。本结构可得到较大传动比，使镜头移动获得较大的动力，实现较精确的镜头位移，同时有效缩小空间。

丝杠作为机床传送动力及定位的关键部件，是机床性能的重要保证。因此对于总机设计来说选取正确的丝杠应是一项十分重要的工作。本文将从设计角度讲述如何选用丝杠，包括在设计中所必需的参数计算。

全气动宽度自调节车身吊装装置主要包括框架体及吊爪,在框架体上平行间隔设有若干个滑轨,在每个滑轨的两端均卡接有一与其滑动连接的滑块,在每个滑块上设有一吊爪,在每个滑轨内设有一双向丝杆,双向丝杆的的两端部与滑轨内的两滑块螺纹连接,在框架体的中部设有一动力装置,动力装置的输出端与传动轴相连,传动轴与滑轨及双向丝杆相垂直设置,传动轴通过传动装置与每个滑轨内的双向丝杆相连,整个机构由气动控制系统及机械机构有机组合,结构设计合理,能够调节吊爪的宽度,使其能够适应不同尺寸的车身,并且吊爪能够自动对正夹紧车身,使其一次性放置就能够满足车身的定位、吊起,提高了生产效率,减轻了工人的劳动强度,降低了工人工作时的危险性。

为减少丝杠受热变形对工件加工精度的影响,在现有空心式内冷结构基础上,提出错流式与螺旋式2种内冷结构降温方案。利用有限元分析法,对3种内冷结构进行降温试验对比,通过分析丝杠径向与轴向温度分布情况,得出螺旋式内冷结构降温效果更明显且径向温度分布更均匀。进行通水前、后试验对比,结果表明:在通水前,错流与螺旋式内冷结构达到温度平衡状态耗时比空心式内冷结构约少4 h;通水后,螺旋式内冷结构比错流式内冷结构达到温度平衡状态耗时约少1 h,错流式内冷结构比空心式内冷结构约少3 h;在保证流量的情况下,丝杠降温效果取决于回水流道的分布情况,而不取决于进水流道;螺旋式内冷结构较其他2种内冷结构最先达到温度平衡状态。

简介了目前常用的排缆机构。介绍了两款适用于煤矿设备的排缆机构的结构及特点,并分析两者的技术优缺点。在此基础上,设计一种集成两者结构优点的新型排缆机构。阐述了改进方法及改进型排缆机构的结构特点,简要介绍了改进型排缆机构的设计要点及技术提升点。

设计了二级剪叉式丝杠升降机，完成了三维造型和运动仿真模拟，并对二级剪叉式丝杠升降机构进行了动力学分析，利用虚位移原理推导升降机台面载荷和丝杠推力之间的关系公式；通过对整机和单个剪叉杆的受力分析，建立了二级剪叉式丝杠升降机构的力学模型。以一台大型升降机为例，分析剪叉杆的受力情况，利用MATLAB软件计算剪叉杆的受力大小，并对剪叉杆的强度进行校核。经现场实际测试验证，该二级剪叉式丝杠升降机结构稳定。为剪叉式丝杠升降机的设计分析提供了理论。

为了研究丝杠在不同寿命下的运行状态，准确判断出丝杠的性能退化程度，提出了一种基于小波包分析的丝杠运行状态监测方法。以丝杠性能退化试验平台为研究对象，安装三向加速度传感器，来采集丝杠的振动信号。通过对振动信号的进行小波包变换，采用能量谱筛选出包含丝杠状态信息的频率带，再从这些频率带中通过时域、频域分析的方法提取出敏感特征，最后运用机器学习的方法对特征进行分类，以达到监测丝杠运行状态的目的。试验结果表明通过该方法可以有效监测丝杠状态，平均识别准确率达到了95%以上。

为了提高数控机床的加工精度，提出了数控机床丝杠的热误差建模和补偿方法。通过分析丝杠的热变形云图得出温度传感器的布置位置。根据温升与误差的关系进行线性拟合建立热误差的数学模型。利用HNC-848数控系统的补偿模块进行参数设置从而实现在线实时补偿。经过激光干涉仪测量验证该补偿方法能够有效地提高机床的加工精度。

为解决永磁丝杠中螺旋磁极的制造难题,提出用半斜环磁极组合结构替代螺旋磁极的技术方案。应用有限元仿真技术,对永磁丝杠中的丝杠和螺母均采用螺旋磁极(G1)、分别采用螺旋磁极和斜环磁极(G2)、均采用半斜环磁极(G3)3种磁极结构方案的静特性进行了分析,从最大推力和最大转矩看,方案G2的数值略大于方案G1的50%,分别为G1数值的57.7%和53.9%,方案G3的数值则仅比方案G1的分别小4%和0.6%,证明了半斜环磁极组合结构方案与螺旋磁极的传动能力几乎相同。为了描述半斜环磁极极宽与节距的关系,提出了极距比的概念,并对极距比K=0~0.7时的半斜环组合磁极丝杠的静特性进行了仿真研究,结果表明,当K=0.3时,单位体积磁极产生的推力和转矩最大。为了提高磁能利用率,进行丝杠设计时应取K=0.3。