为提高蜗轮副传动误差的检测水平,设计了一台适用于中大型蜗轮副传动误差检测的仪器,其具有大尺寸、动态测量、多参数同时测量等优点。阐述了传动误差检测系统的基本构架,以及仪器的总体设计方案;介绍了仪器的工作原理,提出将时栅传感器与仪器相关部件一体化加工的构想,使用SolidWorks进行了关键零部件设计,完成了结构布局和虚拟装配;通过Ansys Workbench对横梁装配体进行有限元分析并进行了结构优化,优化后1阶固有频率提升23.95%,各阶固有频率对应振幅均明显减小。

深入剖析齿轮噪声的产生机理,并对齿轮噪声的形成、各成分的特性及相应减小噪声的措施进行详细分析.

时栅是一种利用时间测量空间位移的新型位移传感器。研究智能化技术可以充分利用软件来提高时栅的精度、改善时栅的性能。提出一种基于数字闭环控制技术的时栅自补偿方法,消除了工作条件、电路参数变化等因素的影响。提出一种实现时栅自校零与自校准的方法,无需外部高精度基准信号,消除了时栅零点漂移和增益漂移。并提出一种实现时栅误差自校正的方法。实践证明,采用自补偿、自校零与自校准技术实现了时栅的高稳定度,采用自校正技术实现了时栅的高精度。

分析了光栅、感应同步器和时栅3种典型传感器的原理和数学模型.找出它们在原理和技术上的共同之处,进而提出一种新的设计方案,从原理上证明可以将低精度低分辨力增量式光栅传感器,利用感应同步器的电行波产生原理,转换成为高精度高分辨力时栅传感器.设计实验平台进行了原理验证性实验,实验结果表明,利用时空正交驻波合成行波的方法可以实现将增量式光栅转化为绝对式时栅.最后对实验中影响行波质量的原因进行了分析,并提出了解决方法.

针对传统的气动排水控制技术中存在的问题进行分析,提出将储能原理应用在传统的浮球自动排水原理中,优化设计了一套无电源气动排水定时智能控制系统。该系统可根据调整储能的释放时间,设定水泵每次需要工作的时间,简单实用,提高了排水质量和效率、消除了安全隐患、降低了劳动强度和管理难度,提升了煤矿无人化开采、智能化控制技术,可被推广使用到采用气动排水技术的其他领域。

通过对煤矿井下综采工作面乳化液泵站液压系统中存在的问题进行分析,提出在系统中增加电气保护装置,可有效解决系统在压力升高、降低、无压力、管路破裂漏液等情况发生时不能及时停止乳化液泵的问题,简单实用,消除了安全隐患、降低了油脂损耗、人工劳动强度和管理难度,提升了煤矿无人化开采、智能化控制技术。

在现代工业中,磁编码器因具有防尘、抗震等特性被广泛应用,但其长期存在分辨力低的问题,在一定程度上制约了其在高精度、高分辨力领域的使用。文章通过采用隧道磁阻传感器(Tunnelmagnetoresistance,TMR)作为磁敏元件,多极磁环为转动部件,并结合时栅位移传感器的信号处理技术,设计了一种高分辨力磁编码器以期解决这一问题。文中从理论上分析了这种编码器的测量原理,其次通过仿真分析对TMR安装位置的关键参数进行确定,最后对此编码器样机进行了实验,验证了测量方案的可行性。经样机实验测试,该新型磁编码器可实现0.1°的分辨力,较相同磁极数的传统编码器原始分辨力提高了7.5倍。

为提高数控插齿机YKD5132X3的分度精度,对插齿机的传动链进行传动误差检测。对数据进行分析后得知,分度误差主要误差源为工件工作台蜗轮副和刀架工作台蜗轮副。针对这两个误差源,使用课题组精化后的蜗轮母机对这两个蜗轮进行加工,并通过在线检测装置实现在线检测。蜗轮修正加工完成后,插齿机装配时,通过TE检测数据调整工件工作台蜗轮副的安装;替代了过去需要多次通过切齿后检测报告进行调整安装的方法,节省了安装时间并提高了安装精度。最后通过切齿验证,插齿机切齿精度由7级提升到了5级。