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万向节与传动轴技术发展综述

万向节与传动轴技术发展综述
万向节与传动轴技术发展综述

最新液压传动技术发展现状与前景展望

液压传动技术发展现状与前景展望 摘要:对液压传动技术及其优缺点进行描述;将其发展现状、工业应用情况作了一个简要的总结归纳;并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。关键词:液压传动;工业应用;发展趋势 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路,再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统[1]。液压传动,是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压传动进入了一个新的发展阶段[2]。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920 年以后,发展更为迅速。1925 液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20 年间,才开始进入正规的工业生产阶段[2]。年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展[3]。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在1955 年前后, 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展,液压技术与电子技术的结合日臻完善,电液控制系统具有高响应、高精度、高功率-质量比和大功率的特点,从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域[4]。 3 液压传动的优缺点 3.1 与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点 1.液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置。 2.重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3.操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)。 4.可自动实现过载保护。

先进制造技术及其发展

先进制造技术及其发展 Xxxx (xx大学 xx学院江苏xx xxxxx) 摘要:对先进制造技术的起源、内涵进行了介绍。概述了先进制造技术(AMT)的体系结构和分类。提出先进制造技术向集成化、柔性化、网络化、信息化、虚拟化、智能化、绿色化、制造全球化等方向的发展趋势。[1] 关键词: 先进制造技术;AMT;关键技术;发展;体系结构 Advanced Manufacturing Technology and It's Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology. Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing. Key words: Advanced manufacturing technology; AMT; key technology; development; system structure 0 引言 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械,电子,信息,材料,能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术,它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群,经过发展,已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技,如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展,如果没有先进制造技术作为基础,是不可能实现的。自20世纪80年代末,国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来,以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用,逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化与虚拟化。进入21世纪后,以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术,被应用于制造业的各个领域,使制造技术发生质的飞跃,制造生产模式发生了重大的改变。[2]

惯性导航系统发展综述报告

惯性导航系统发展综述报告 学号:姓名: 摘要:本文介绍了惯性导航系统的主要组成、基本原理、分类以及优缺点。列举了惯性导航系统在当前的主要应用领域及发展趋势。 关键词:惯性导航系统、陀螺仪、加速度计、GPS、组合导航 一.引言 美国《防务新闻》网站报道称,美军正在研制新型导航定位设备,以替代现在广泛使用的GPS卫星定位导航系统。GPS之所以被美军诟病,主要是由于该系统过于依赖脆弱的天基卫星系统。卫星在战时极易被干扰、破坏,或受到网络攻击,自身安全性难以得到有效保证。为有效解决GPS安全性问题和美军对精确定位、导航、授时服务的需求之间难以调和的矛盾,美军开始积极寻求GPS 的替代品。据称,基于现代原子物理学最新成就的微型惯性导航技术是未来代替GPS的一个重要的技术解决方案。 惯性导航系统是人类最早研发明的导航系统之一。早在1942年德国在V-2火箭上就率先应用了惯性导航技术。从2009年,美国国防部先进研究项目局就深入进行新一代微型惯性导航技术的研发与测试工作。据悉,这种新一代导航系统主要通过集成在微型芯片上的三个原子陀螺仪、加速器和原子钟精确测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息,利用牛顿运动定律自动计算出载体平台的瞬时速度、位置信息并为载体提供精确的授时服务。 美军也对该系统的未来发展充满信心。安德瑞·席克尔认为,就像30年前人们没有预想到GPS会发展到目前如此程度一样,在未来20年新一代微型惯性导航系统的发展程度也是无可限量的。 从此报道中可以看出研究惯性导航技术的重要作用。 二.惯性导航系统的概念 惯性导航(inertial navigation)是依据牛顿惯性原理,利用惯性元件(加速度计)来测量运载体本身的加速度,经过积分和运算得到速度和位置,从而达到

(发展战略)液压技术国内外发展方向最全版

(发展战略)液压技术国内 外发展方向

液压技术国内外发展趋势 液压技术发展趋势 液压技术是实现现代化传动和控制的关键技术之壹,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点,如:液压技术具有功率重量比大,体积小,频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动等优点;气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点,且易和微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。因此,液压气动技术广泛用于国民经济各部门。可是近年来,液压气动技术面临和机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参和市场竞争是否取 胜的关键。 液压产品技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高科技成果,如:自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等,使传统技术有了新的发展,也使产品的质量、水平有壹定的提高。尽管如此,走向21世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要 的发展趋势将集中在以下几个方面。 减少损耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中,总存在能量损耗。为减少能量的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失;减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量;采用静压技术和新型密封材料,减少摩擦损失;改善液压系统性能,采用负荷传感系统、二 次调节系统和采用蓄能器回路。 泄漏控制 泄漏控制包括:防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害俩个方面。今后,将发展无泄漏元件和系统,如发展集成化和复合化的元件和系统,实现无管连接,研制新型密封和无泄漏管接头,电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之壹。 污染控制 过去,液压界主要致力于控制固体颗粒的污染,而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决:严格控制产品生产过程中的污染,发展封闭式系统,防止外部污染物侵入系统;应改进元件和系统设计,使之具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量;开发油水分离净化装置和排湿元件,以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元江及检测装置。 主动维护 开展液压系统的故障预测,实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的开发研究,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,且利用计算机和知识库中的知识,推算出引起故障的原因,提出维修方案和预防措施。要进壹步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自校正,在故障发生之前进行补偿,这是液压行业努力的方向。 机电壹体化

先进制造技术综述

先进制造技术综述 Prepared on 22 November 2020

先进制造技术产生的背景 摘要 随着科学的发展与技术的进步,先进的制造技术越来越成为在科技竞争中成功的一个重要条件。先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。本文主要在社会经济发展、科学技术发展、可持续发展战略等几个方面分析了先进制造技术产生的背景。 关键词先进制造技术背景社会发展科学技术可持续发展 1 制造技术的进步与发展 制造技术 制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称,是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品、半成品和技术服务的技术群[1][2]。制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。 制造技术的发展时期 ⑴工场式生产时期 18世纪后半叶,蒸汽机和工具机的发明,揭开了近代工业的历史,促成了制造企业的雏形——工场式生产的出现,标志着制造业以完成从手工作坊式向以机械加工和分工原则为中心的工厂式的艰难转变。 ⑵工业化规模生产时期 19世纪电气化技术的发展,开辟了电气化新时代,制造业得到了飞速发展,出现了大批量生产的局面。 ⑶刚性自动化发展时期 20世纪初内燃机的发明、泰勒科学管理方法的应用、福特公司的流水生产线,引起了制造业的革命,降低了生产成本。然而,这也仅仅适用于单一品种的大批量生产的自动化。 ⑷柔性自动化发展时期 二次大战之后,计算机、微电子、信息和自动化技术有了迅速的发展,推动了生产模式由中大批量生产向多品种小批量柔性生产自动化转变。期间形成了一批新型的柔性制造的技术,如数控技术(CNC)、FMC、FMS等。同时,现代化的生产管理模式开始应用到生产中,如JIT 、TQM 等。 ⑸综合自动化发展时期

民航导航技术的发展现状及发展趋势

民航导航技术的发展现状及发展趋势 引言 导航是一种为运载体航行时提供连续、安全和可靠服务的技术。航空和航海的需求是导航技术发展的主要推动力。尤其是航空技术,由于飞机在空中必须保持较快的运动速度,留空时间有限,事故后果严重,对导航提出了更高的要求;同时飞机所能容纳的载荷与体积较小,使导航设备的选择受到较大的限制。对于航空运输系统来讲,导航的基本作用就是引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地。 自无线电导航技术的广泛应用以来,导航已从通过观测地形地物、天体的运动以及灯光电磁现象,改变为主要依赖电磁波的传播特性来实现,部分摆脱了天气、季节、能见度和环境的制约,以及精度十分低下的状况。飞机在云海茫茫的天上,能随时掌握自己的位置,大大降低了飞行安全风险。导航已成为民航完全可以依赖的技术手段,促进了世界民航事业的发展。 20年代70世纪发展起来的信息技术使导航技术呈现了新面貌。卫星导航(GPS和GLONASS)以及其增强系统和组合系统,已经能够方便、廉价地为全球任何地方、全天候提供较高精度和连续的位置、

速度、航姿和时间等导航信息,成为支持未来航空运输发展的又一股强大动力。 1民航导航技术的现状 1.1支持航路的导航技术 1.1.1惯性导航系统 从20世纪20年代末开始,虽然陆基无线电导航逐渐成为航空的主要导航手段,但由于需要地面系统或设施的支持,无法实现自主定位和导航,限制了航空的发展。首先,军事上对导航系统提出了生存能力、抗干扰、反利用和抗欺骗的需求,具有自主导航能力的惯性导航系统(INS)于60年代在航空领域投入使用。但民用飞机采用INS 的主要原因是由于INS提供的导航信息连续性好,导航参数短期精度高,更新速率高(可达50~1000Hz)。 20世纪70年代后,由于数字计算机的使用和宽体飞机的发展,INS也开始了大发展阶段。由于INS具有许多陆基导航系统不具备的优点,尤其是可以产生包括飞机三维位置、三维速度与航向姿态等大量有用信息,在民航中得到了应用,是民航飞机的基本导航系统。当然它自生的垂直定位功能不好误差是发散的,不能单独使用,在现代

球笼(等速万向节)技术资料

球笼(等速万向节)技术资料本为主要介绍等球笼(以下称等速万向节),的相关技术参数及分析资料。 第一节等速万向节设计的最新动态与方向等速万向节广泛应用于前置前驱轿车的转向驱动桥中。驱动桥中。靠近车轮侧, 一、靠近车轮侧,即外侧的等速万向节通常采用Birfield(固定型)球笼式万向节,(固定型)球笼式万向节,通常采用允许传动轴(驱动轴)夹角变化。允许传动轴(驱动轴)夹角变化。桑塔纳2000奥迪、奥拓、丰田、2000、桑塔纳2000、奥迪、奥拓、丰田、日产等上海捷迈公司生产的固定型球笼式万向节InnerRaceBallsCageOuterRace圆弧槽滚道型球叉式万向节,圆弧槽滚道型球叉式万向节,也是等速万向但每次只有两个钢球传力,节,但每次只有两个钢球传力,传递转矩能力较小;钢球磨损较快,使钢球与滚道间的预紧较小;钢球磨损较快,力减小,会破坏传动的等速性。力减小,会破坏传动的等速性。不适合高速和连续运转工况,较少采用。连续运转工况,较少采用。 二、靠近差速器侧,即内侧的等速万向节靠近差速器侧,通常采用三叉式(三球销式通常采用三叉式(三球销式,Tripod)或伸缩)型球笼式万向节允许传动轴(驱动轴)万向节,型球笼式万向节,允许传动轴(驱动轴)长度和夹角的变化,夹角的变化,以补偿由于前轮跳动和载荷变化引起的轮距变化。起的轮距变化。三球销式组成:三球销支架、三个滚柱轴承、万向节壳。组成:三球销支架、三个滚柱轴承、万向节壳。壳为主动件,壳为主动件,沿内圆周均匀开有三条平行于轴线的槽;支架的内花键孔与传动轴内端花键配合,线的槽;支架的内花键孔与传动轴内端花键配合,球销垂直于半轴轴线,滚柱轴承可沿球销移动,球销垂直于半轴轴线,滚柱轴承可沿球销移动,还由平行槽带动运动。还由平行槽带动运动。

液压传动论文

液压传动论文 液压传动,是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 在伦敦用水作为工作介质, 以水压机的形式将其应用于工业上, 诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油, 又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914 -- 1918) 后液压传动广泛应用, 特别是1920 年以后, 发展更为迅速。液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20 年间, 才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵, 为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G · Constantimsco) 对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动( 液力联轴节、液力变矩器等) 方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前, 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时, 由于与微电子技术密切配合, 能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制, 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 应该特别提及的是, 近年来, 世界科学技术不断迅速发展, 各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起, 广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统, 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。目前,液压传动发展的动向, 概括有以下几点: 1. 节约能源, 发展低能耗元件, 提高元件效率; 2. 发展新型液压介质和相应元件, 如发展高水基液压介质和元件, 新型石油基液压介质; 3. 注意环境保护, 降低液压元件噪声; 4. 重视液压油的污染控制; 5. 进一步发展电气-液压控制,提高控制性能和操作性能; 6. 重视发展密封技术,防止漏油; 7. 其它方面,如元件微型化、复合化和系统集成化的趋势仍在继续发展,对液压系统元件的可靠性设计、逻辑设计,与电子技术高度结合,对故障的早期诊断、预测以及防止失效的早期警报等都越来越准确. 一、液压传动的主要优点 与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点: (1)液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置; (2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快; (3)操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1); (4)可自动实现过载保护; (5)一般采用矿物油为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长; (6)很容易实现直线运动;

先进制造技术结课论文

先进制造技术课程论文 学院:机电学院 专业:机械设计制造及其自动化 姓名: 学号: 2014年4月20

自动化立体仓库的基本设施与特点 摘要:自动化立体仓库又称自动化高架仓库和自动存储系统。它是一种基于高层货架、采用电子计算机进行控制管理、采用自动化存储输送设备自动进行存取作业的仓储系统。自动化立体仓库是实现高效率物流和大容量的关键系统,在自动化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。 自动化立体仓库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库,并在60年代即采用计算机进行自动化立体仓库的控制和管理。日本在1967年制造出第一座自动化立体仓库,并在此后的20年间使这一技术得到广泛应用。进入20世纪80年代,自动化立体仓库在世界各国发展迅速,使用的范围涉及几乎所有行业。 关键字:自动化;立体仓储;发展;高效率; 正文: 一、自动化立体仓库的概述 (一)、自动化立体仓库的发展 随着现代工业发展的发展,柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对自动化仓库提出更高的要求,搬运存储技术要具有更可靠更实时的信息,工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。无线数据通信、条形码技术和数据采集越来越多的应用于自动化立体仓库系统。 在自动化立体仓库发展过程中,经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。自动化时期主要在20世纪60到70年代,随着计算机技术的发展,自动化立体仓库得到了迅猛发展。在1967到1977年 10年中,日本建设超过了8000套自动化立体仓库系统。集约化发展是伴随大规模生产需求而发展的。其 规模曾经发展到超过100个巷道,货位数超过20万个。但事实表明,大型自动化立体仓库系统已不再是发展方向。美国Hallmark公司安装的多达120个巷道的系统已经达到巅峰。为了适应工厂发展的新趋势,出现了规模更小,反应速度更快,用途更广的自动化仓库系统。它结合先进的控制技术,应用到分段输送和按预定线路输送方面保持了高度的柔性和高生产率,满足了工业库存搬运的需要。儿大规模的立体仓库系统一般应用于大型配送中性。集成化的标志是随着信息系

我国先进制造技术的发展现状

我国先进制造技术的发展现状 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学

MEMS技术发展综述

MEMS技术发展综述 施奕帆04209720 (东南大学信息科学与工程学院) 摘要:对于MEMS技术进行简要的介绍,了解其诞生与发展,所涉及的学科领域,目前的研究成果以及在生活、军事、医学等方面的应用。目前MEMS在我国的发展已取得一定成果,在21世纪可以有更大的突破,其未来在材料、工艺、微器件、微系统方面也具有巨大的发展空间。 关键词:MEMS、传感器、微制造技术 一、MEMS简介 微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域,其起源可以追溯到20世纪50~60年代,最初贝尔实验室发现了硅和锗的压阻效应,从而导致了硅基MEMS传感器的诞生和发展。在随后的几十年里,MEMS得到了飞速发展,1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120/μm的硅微型静电电机;1987~1988年,一系列关于微机械和微动力学的学术会议召开,所以20世纪80年代后期微机电系统一词就渐渐成为一个世界性的学术用语,MEMS技术的研究开发也成为一个热点,引起了世界各国科学界、产业界和政府部门的高度重视,经过几十年的发展,它已

成为世界瞩目的重大科技领域之一。 二、MEMS涉及领域及作用 MEMS技术涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等学科。MEMS开辟了一个新的技术领域,它的研究不仅涉及元件和系统的设计、材料、制造、测试、控制、集成、能源以及与外界的联接等许多方面,还涉及微电子学、微机构学、微动力学、微流体学、微热力学、微摩擦学、微光学、材料学、物理学、化学、生物学等基础理论 三、MEMS器件的分类及功能 目前,MEMS技术几乎可以应用于所有的行业领域,而它与不同的技术结合,往往会产生一种新型的MEMS器件。根据目前的研究情况,除了进行信号处理的集成电路部件以外,MEMS内部包含的单元主要有以下几大类: (1)微传感器: 主要包括机械类、磁学类、热学类、化学类、生物学类等。其主要功能是检测应变、加速度、速度、角速度(陀螺)、压力、流量、气体成分、湿度、pH值和离子浓度等数值,可应用于汽车、航天和石油勘探等行业。

(完整版)液压传动系统的概论.

液压传动技术的历史进展与趋势 从公元前200多年前到17世纪初,包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等,可以说是液压技术最古老的应用。 自17世纪至19世纪,欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献,其中包括:1648年法国的B.帕斯卡(B.Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律;1681年D.帕潘(D.Papain)发明的带安全阀的压力釜;1850年英国工程师威廉姆.乔治.阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明;19世纪中叶英国工程师佛莱明?詹金(F.Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀;1795年英国人约瑟夫?布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利;这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。 19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质,因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争,曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。20世纪30年代后,由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动,相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达;1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统,从而使液压技术得到了迅猛发展。 20世纪50年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使玻璃冷却器技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。同期,德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架

先进制造技术综述

先 进 制 造 技 术 综 述 学院:机械工程学院 专业:机械制造及其自 动化

《先进制造技术》试题 在课程学习和检索文献资料的基础上,撰写一份先进制造技术综述论文,包括以下具体内容: 1.绿色制造的关键技术。 2.超高速切削和超高速磨削技术,包括:超高速切削和超高速磨削的机理、关键技术和应用范围。 3.超周密加工技术,包括:超周密车削、超周密砂轮磨削、超周密砂带磨削、电泳磨削的加工原理、技术特点和应用范围。 4.特种加工,包括: (1)电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花表面强化等加工技术的加工原理与特点、应用范围。 (2)激光加工、电子束加工、离子束加工、水喷射加工等加工技术的加工原理、技术特点和应用范围。 5. 先进生产治理的技术,包括:敏捷制造、精益生产、智能制造等先进制造模式的定义、内涵、特点和关键技术等。 6.你自己对先进制造技术进展与创新历程的理解和观点。 答题要求: 1.论文包括题目、摘要、关键词、正文、结语、参考文献等部分。

2.论文正文字数许多于3000字,参考文献许多于30篇。 3.综述时应尽可能提供加工实例及其示图。 4.要按参考或引用的顺序列出文献资料的出处,并在引用处标注。 5.本试题页符在答卷上一并交回,提交试卷时,同时提交电子文档。 6.参照《西安科技大学学报》排版格式。试卷用A4纸,一级标题用黑体四号字,二级标题用仿宋体小四号字,行间距为1.5倍。 7.卷面不得雷同,否则不记成绩。

先进制造技术综述 摘要:本文通过大量列举典型的先进制造工艺和先进 的治理系统来介绍先进制造技术的进展现状及特点,其 中包括典型的先进制造工艺有:绿色制造技术、超高速 加工技术、超周密加工技术以及特种加工技术;典型的 先进治理系统有:敏捷制造、精益制造以及智能制造等 先进制造技术。文中分析了以上各种先进技术的加工原 理、技术特点、关键技术以及该技术的应用范围。最后, 阐述了本人对先进制造技术进展与创新历程的理解和 观点。 关键词:先进制造;绿色制造;超高速加工;超周密加 工;先进生产治理系统 0 引言 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断汲取机械、电子、信息(计算机与通信、操纵理论、人工智能等)、能源及现代系统治理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、治理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高

惯性导航文献综述报告

一、引言 惯性技术是惯性制导、惯性导航与惯性测量等技术的统称。惯性技术已应用于军用与民用的众多技术领域中,应用于宇宙飞船、火箭、导弹、飞机、舰船等各种运载器上。在各类导航系统(例如无线电导航、天文导航等)中,惯性导航系统被认为是最有发展前途的一种导航系统。惯性导航系统依照惯性原理,利用惯性元件(加速度计和陀螺仪)来测量载体本身的加速度和角速度,经一系列运算后得到载体的导航参数,从而达到对载体导航定位的目的。惯性导航是一种自主式的导航方法,它既不需要向外界发送信号,也不需要从外界接收信号,所以, 它具有隐蔽性好,工作不受气象条件制约和外界干扰等优点,从而广泛地应用于军用和民用的众多领域中。 随着现代数学、现代控制理论与计算机技术的发展,在平台惯导系统的基础上又发展出了捷联惯导系统。捷联系统是将惯性元件(陀螺和加速度计)直接安装在载体上,直接承受载体角运动,不再需要稳定平台和常平架系统的惯性导航系统。捷联管道系统使用数学平台而非物理平台,简化了平台框架和相连的伺服装置,因而消除了平台稳定过程中的误差,简化了硬件,提高了可靠性和可维护性,降低了成本,体积小、重量轻。 在捷联惯导系统中,用加速度计代替陀螺仪测量运动载体的角速度,称为无陀螺捷联惯导系统(The Gyroscope Free Strapdown Inertial Navigation System,简称GFSINS)。GFSINS舍弃了陀螺,所以能够避开由于陀螺的抗震性差、恢复时间长、动态范围小等缺陷所引起的一系列难以解决的关键技术问题。目前无陀螺捷联惯导系统给的研究已经引起了国内外很多专家学者的重视。无陀螺捷联惯导系统成本低,可靠性高,功率低,寿命长,反应速度快,适用于角加速度大、角速度动态范围大、冲击大的载体的惯性导航,也适合一些较短程飞行器的惯性制导,还可以与其它导航装置组成组合导航系统。 无陀螺捷联惯导系统虽然具有多种突出的优点,但也有美中不足之处。与传统的惯导系统相比,无陀螺捷联惯导系统的载体角速度是从加速度计输出的比力信号中解算出的,且各轴角速度信号互相耦合,因此,目前广泛应用的六加速度计配置方案和九加速度计配置方案都采用了方便解耦的配置,一般选择角加速度作为解算对象,角速度为辅助或不用。而由角加速度到角速度需要一次积分,到姿态需要两次积分,造成角速度计算值和导航参数的误差随时间增长不断积累。此外,加速度计精度和加速度计的安装精度也对无陀螺惯导系统的精度有所制约。 随着加工技术及数字计算机的发展、高精度加速度计的不断问世、滤波技术、组合导航技术的发展,无陀螺捷联惯导系统的研究具有重要意义和广阔的应用前景。本文后续内容中就对无陀螺捷联惯导系统的研究动态和发展前景进行了介绍。 二、国内外研究动态 惯性测量通常利用加速度计敏感线加速度,用陀螺仪敏感角速度来确定载体的姿态。惯性测量系统应用于炮射制导弹药时,炮弹减旋后出炮口的转速仍然很高,比如155mm炮弹的减旋后转速仍达15r/s~20r/s。发射时,炮弹在火药压力下做高加速旋转运动,速度在数毫秒内达到数百m/s,炮弹所受轴向加速度可达几千到几十万个m/s2。这样恶劣的环境对陀螺和加速度计的性能有很高要求:动

传动轴基本知识

传动轴基本知识 一、传动轴总成简介 传动轴总成图 传动轴,英文PROPELLER(DRIVING)SHAFT。在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。 传动轴按其重要部件万向节的不同,可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的,后者则靠弹性零件传递动力,并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节(如十字轴式万向节)、准等速万向节(如双联式万向节、三销轴式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节、球叉式万向节)。等速与不等速,是指从动轴在随着主动轴转动时,两者的转动角速率是否相等而言的,当然,主动轴和从动轴的平均转速是相等的。 主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节,称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中,主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时,常采用十字轴式万向节传动轴,对部分高档轿车,也有采用等速球头的;当轿车为前轮驱动时,则常采用等速万向节,等速万向节也是一种传动轴,只是称谓不同而已。 在发动机前置后轮驱动(或全轮驱动)的汽车上,由于汽车在运动过程中悬架变形,驱动轴主减速器输入轴与变速器(或分动箱)输出轴间经常有相对运动,此外,为有效避开某些机构或装置(无法实现直线传递),必须有一种装置来实现动力的正常传递,于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点:a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时,能可靠地传递动力;b、保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内;c、传动效率要高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易。对汽车而言,由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴(有一定的夹角)是不等速旋转的,为此必须采用双万向节(或多万向节)传动,并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面,且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。 传动轴总成不平衡是传动系弯曲振动的主要原因。其引起的振动噪声是明显的。此外,万向节十字轴的轴向窜动、传动轴滑动花键中的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精度、高速回转时传动轴的弹性变形及传动轴上点焊平衡片时的热影响因素等都能改变传动轴总成的不平衡度。降低传动轴的不平衡度,对于汽车,

传动轴和万向节设计

目录 传动轴与十字轴万向节设计 1.1结构方案选择 (02) 1.2计算传动轴载荷 (03) 1.3传动轴强度校核 (04) 1.4十字轴万向节设计 (04) 1.5传动轴转速校核及安全系数 (07) 1.6参考文献 (09)

1.传动轴与十字轴万向节设计要求 1.1万向传动轴总体概述 万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用、设计不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加负荷,可能导致传动系不能正常运转..。 传动轴是将发动机输出的转知经分动器传递给前驱和后驱的传动机构,转速达3000~7000r/min,振动是传动轴总成设计需考虑的首要问题。尽管采取涂层技术来减小滑移阻力,但产生的滑移阻力仍为等速万向节的10~40倍,而滑移阻力将产生振动。为选型设计提供依据,传动轴分为CJ+CJ型、BJ+BJ型(靠花键产生滑移)BJ+DOJ型、BJ+TJ型、BJ+LJ型5种类型。 传动布置型式的选择 万向节传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。传动轴选用与设计布置的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用与布置不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加动负荷,可能导致传动系不能正常运转和早期损坏。 车辆的万向节传动,主要应用于非同心轴间和工作中相对位置不断改变的两轴之间的动力传递。装在变速器输出轴与前后驱动桥之间。变速器的动力输出轴和驱动桥的动力输入轴不在一个平面内。有的装载机在车桥与车架间装有稳定油缸、铰接式装载机在转向时均会使变速箱与驱动桥之间的相对位置和它们的输出、输出入轴之间的夹角不断发生变化。这时常采用一根或多根传动轴、两个或多个十字轴万向节的传动[7]。图2.1为用于汽车变速箱与驱动桥之间的不同万向传动方案。 (a)单轴双万向节式

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状况及发展趋势 班级:模具2班 姓名:蔡腾飞 学号:130101020071

液压传动技术的发展状况及发展趋势 摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点 一、液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30 年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求 二、液压传动的工业应用 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前, 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时, 由于与微电子技术密切配合, 能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制, 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 应该特别提及的是, 近年来, 世界科学技术不断迅速发展, 各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起, 广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统, 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。 三、液压传动的发展方向 1.减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,

先进制造技术及其发展趋势

先进制造技术及其发展 摘要:介绍了先进制造技术的发展特点及趋势,分析了制造业特别是装备制造业在工业与国民经济中所占的重要地位, 指出发展先进制造技术是我国目前紧迫的重大任务重点论述。指出现代制造业市场的特征、制造企业的特征和机械制造业的特征。并且扎根在“机械”与“制造”的基础上, 服务于制造业的发展。关键字:先进制造技术;制造;发展;趋势 0 引言 当今,世界范围内制造业的竞争变得越来越严酷。人们对于产品的个性化要求越来越强烈!产品的生命周期越来越短!基于时间、个性化、质量和价格的竞争成了企业占领市场、击败对手的重要策略。企业在尽可能短的时间内! 高效率低成本地为顾客提供个性化高质量产品的能力! 已成为当今企业竞争能力的一个基本标志。 应该说, 制造业是“永远不落的太阳” , 是现代文明的支柱之一它既占有基础地位, 又处于前沿关键, 既古老, 又年轻它是工业的主体, 是国民经济持续发展的基础它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等及其进步的依托, 是现代化的动力源之一。 1 先进制造技术概述 先进制造技术是面向21世纪的技术系统!它的目的是提高制造业的综合效益(包括经济效益、社会效益和环境生态效益),以赢得激烈的国际市场竞争。它已不是传统意义上的机械制造技术,它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生命科学、管理学最新成就于一身的新兴技术。 先进制造技术最重要的特点在于,它是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。与传统制造技术相比,先进制造技术更具有系统性、集成性、广泛性、高精度性。先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,在其制造过程中还综合应用了设计技术、自动化技术、系统管理技术等。先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化,从而产生了一系列先进的制造模式,并能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 2 先进制造技术的体系结构 (1)先进制造技术是一个动态技术。它要不断吸收各种高新技术成果! 将其渗透到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及其全部过程!并且实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 (2)不摒弃传统技术,而是不断用科技新成果新手段去研究它、改造它、充实它。 (3)它涉及到产品从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、售前售后服务等产品寿命周期的所有内容!并将它们结合成一个有机的整体。 (4)特别强调计算机技术!信息技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理等方面的应用。 (5)特别强调人的主体作用!强调人、技术、管理三者的有机结合。 (6)强调各专业学科之间的相互渗透和融合!淡化并最终消除它们之间的界限。

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