键合图理论

基于键合图理论的故障诊断方法及在锅炉给水泵上的应用

第六图书馆

利用键合图模型知识表达方式,可创建系统设备之间的复杂因果推理关系,从而生成故障树,进行系统的故障诊断。文中以锅炉给水泵为对象,提出一种基于键合图理论的定性故障诊断方法。在介绍故障树和键合图基本理论后,提出利用键合图生成故障树的概念,然后通过给水泵系统的键合图模型,给出了基于倒置因果分析方法的给水泵故障树,并为因果树中元素分配了定性值,利用故障树边界层元素的定性值分析法,定位出引起给水泵初始故障集的故障源。此方法具有定性故障诊断的优点,通过给水泵动态特性的仿真结果验证了该方法的正确性。利用键合图模型知识表达方式,可创建系统设备之间的复杂因果推理关系,从而生成故障树,进行系统的故障诊断。文中以锅炉给水泵为对象,提出一种基于键合图理论的定性故障诊断方法。在介绍故障树和键合图基本理论后,提出利用键合图生成故障树的概念,然后通过给水泵系统的键合图模型,给出了基于倒置因果分析方法的给水泵故障树,并为因果树中元素分配了定性值,利用故障树边界层元素的定性值分析法,定位出引起给水泵初始故障集的故障源。此方法具有定性故障诊断的优点,通过给水泵动态特性的仿真结果验证了该方法的正确性。键合图模型故障诊断 故障树 因和果 给水泵中国电机工程学报韩晓娟 杨锡运 刘东明 徐大平 柳亦兵[1]华北电力大学控制科学与工程学院,北京市昌平区102206 [2]辽宁阜新电厂,辽宁省阜新市1230002007第六图书馆

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PRIUS混合动力汽车驱动系统键合图建模仿真

第26卷　第1期 2004年1月武　汉　理　工　大　学　学　报JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY V o l.26　No.1　Jan.2004 PRIU S 混合动力汽车驱动系统键合图建模仿真 高海鸥,王仲范,邓亚东 (武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070) 摘　要:　在深入研究丰田公司出产的PRI U S 混合动力汽车驱动系统及其各单元的动态关系的基础上,运用键合图原理对该系统进行数学建模,并应用M atlab /Simulink 进行仿真计算和研究。研究表明,所建模型可以较准确地反映P RIU S 的动态特性,并通过发现解决多动力耦合中弹性与柔性耦合影响导致的车速波动,证明使用键合图建模的优越性。 关键词:　PRI U S;　混合动力汽车;　驱动系统;　键合图;　仿真;　波动 中图分类号:　V 469.72文献标识码:　A 文章编号:1671-4431(2004)01-0063-03收稿日期:2003-09-25. 基金项目:教育部课题(02175). 作者简介:高海鸥(1978-),男,硕士生.E -mail :gh o 1978@sina .co m 随着石油资源的日益匮乏,寻找新能源、新技术的要求日益迫切。人们越来越关注代用燃料汽车和电动汽车的开发。使用电动汽车(electric v ehicle 简称EV )可实现无污染,并可利用水电等其它非石油资源,因此,这无疑是解决问题的最有效途径。但由于电池的能量密度与汽油相差上百倍,远未达到人们的要求,专家估计在10年以内纯电动汽车还无法取代燃油发动机汽车。在此情况下,混合动力汽车成为短期内解决排放污染和能源紧缺的有效途径之一。在现代设计方法中,应用计算机技术开展系统建模仿真显得尤为重要,由于混合动力车系统的复杂性,目前国外的一些系统仿真软件无法对汽车系统进行全面、完整的描述。因此,决定使用键合图理论对汽车系统进行仿真[1] 。在深入分析了PRIU S 混合动力汽车驱动系统的基础上,用键合图方法建立系统动态模型,并进行仿真分析。1　PRIUS 混合动力电动汽车驱动模式 日本丰田公司开发的PRIUS 是世界上第一种大批量生产的混合动力汽车。驱动模式如图1所示[2],它采用四缸发动机(4500r /min ,52kW )和2台永磁同步电动机(1040～5600r /min ,33kW )共同驱动。3个图1　PRI U S 混合动力电动汽车驱动系统简图动力源通过行星齿轮系统连接起来构成多能源的 耦合驱动。发动机和行星架相连,齿圈轴和电动机 (主要功能驱动汽车,在能量回收时发电)传动轴相 联并驱动传动轴,太阳轮轴和发电机(主要功能发 电,但起动时驱动)相联。发动机所发出的扭矩可以 通过行星机构传递到驱动轴上驱动汽车,也可以驱 动发电机,其扭矩的分配由动力分配装置控制;发 电机既可以向电池充电,也可以给电动机提供能 量。2　驱动系统键合图模型 根据键合图原理[3],首先建立各个子系统的键合图模型,然后再耦合成系统模型。

键图建模与仿真

键图建模与仿真 基于Web的键合图法MEMS系统级多能量域仿真 平台 姓名董正荣 学号2016412059 专业机械设计及理论 学院机械科学与工程学院 教师陈延礼

基于Web的键合图法MEMS系统级多能量域仿真 平台 1引言 键合图法是一种基于功率流图形化表达的系统动力学仿真方法，它提供了一种统一处理多种能量范畴工程动特性问题的途径。 在MEMS动态系统仿真中，普遍存在大量的多种能量域相互作用以及模型非线性问题，这一直是困扰设计人员的一大难题。目前，进行MEMS系统级仿真的主要方法有等效电路法、混合信号硬件描述语言法（VHDL-ASM）等。等效电路法将系统中元件的各种动态参数与电路中的电流、电压等信号相对应。采用这种方法易于分析系统的动力学特性，但所得到的分析模型完全不能反映MEMS系统的结构特征，且整个建模过程不直观，此外，对于复杂的MEMS 系统很难建立其等效电路。混合硬件描述语言法（VHDL-ASM）由硬件描述语言（VHDL）发展而来。优点在于其模型可复用技术使得HDL库可以在建模与仿真过程中直接调用，同时VHDL的广泛使用也使得这一方法成为当前MEMS 系统级仿真中常用的一种方法。 键合图法则基于能量变量统一表达的思想，并借助能量守恒原理统一描述各种能量域中的能量变量之间的关系。与其它方法相比，键合图法更适合用于建立MEMS多能量域动态系统仿真模型。 2仿真平台的框架及实现 键合图系统动特性仿真方法键合图采用四种物理量，即势(e)、流(f)、动量(p)、变位(q)来统一表达工程问题中各种能量域的动态变量。这四种动态变量高度概括了各种能量域内普遍存在的物理量，在具体的能量域内（如：机械能、电能、热能、光能等）必然存在相应的物理量与这四种动态变量相对应。键合图模型由功率键、激活键和基本元件集{0-节点、1-节点、转换器TF、换能器GY、源元件（Se、Sf）、阻性元件R、容性元件C、感性元件I、受控元件(MTF、MGY、KSe、KSf)、非线性元件（NR、NC、NI）等}组成。键合图的每个功率键上都具有势和流两种变量。对应不同的工程问题，这些符号具有不同的物理意义。如在电路系统Se代表电压源、Sf代表电流源，而在力学系统中力源用Se表示，速度源用Sf表示。统一符号表达各种能量变量将有利于诸如MEMS系统这一类的多能量域工程体系的统一建模。

(完整word版)分子轨道理论

第三节分子轨道理论（MOT ） 、概述 要点： A、配体原子轨道通过线性组合，构 筑与中心原子轨道对称性匹配的体群轨道。 B、中心原子轨道与配体群轨道组成 分子轨道。 C、电子按照能量由低到高的顺序， 依次排在分子轨道中。 形成LCAO-MO 的三原则： 、ABn 型分子构筑分子轨道的方法

1、步骤 1）列出中心原子A 及配位原子B 中参与形成分子轨道的原子轨道； 2）将B 原子轨道按等价轨道集合分类（由对称操作可彼此交换的轨道称为等价轨道）； 3）将每一等价轨道集合作为表示的基，给出表示；再将其分解为不可约表示； 4）用每一组等价轨道集合构筑出对应于上一步所求出的不可约表示的配体群轨道；

5）将对称性相同的 配体群轨道 与中 心原子轨道组合得分子轨道。 道能级分裂） 1）A 原子用 ns 、 每个 B 原子用 3 个 p （p x 、p y 、p z ） 轨道， 共 27 个轨道形成分子轨道。 * 坐标系选择及配体编号 、金属与配体间 σ 道（ d 轨 np 、（n-1）d 9 个轨道，

5z 左手坐标系； B、每个B 原子上三个p 轨道各用 个向量表示，方向指向波函数正值方向； C、规定p z 向量指向中心原子，则 p x、p y 向量应存在于垂直于p z 向量的

面内； D、规定第一个B 原子的p x 向量与y 轴平行（* 方向相同），则该B 原子 的p y 向量应与z 轴平行（* 同）； E、其余（6-1）个B 原子的p x 和p y 向量的方向由O h 群对称性决定。 2）O h 群将B 原子的18 个轨道分为如下等价轨道的集合： I 、 6 个p z 轨道（可用于形成σ 分子轨道） II 、12 个p x 或p y 轨道（可用于形成π 分子轨道）

项目三 识读零件图 任务一 识读简单轴类零件图

编制者：审核者：使用者：编号：QCJXJC0301 项目三识读零件图 任务一识读简单轴类零件图 高（）班组姓名教师评价: 编制人：审核人： 【学习目标】 1、了解零件图的作用和包含的内容 2、学会分析视图并掌握尺寸标注 3、学会分析与总结的方法，并能学以致用； 4、激情投入，疯狂记忆，体验学习的快乐。 重点：视图分析 难点：对零件图视图表达的具体运用 【使用说明与学法指导】 1.根据上一节课的内容，熟记基础知识。自主高效预习，提升自己的理解能力. 2.先利用20分钟，精读教材P25-P29页，把重点内容勾画出来，然后结合预习案再读教材，完成预习案 题目 3.将预习中不能解决的问题标出来，并写到后面“我的疑惑”处. 【预习案】 一、教材助读 1.零件图 表达单个零件形状、大小和特征的图样，也是在制造和检验机器零件时所用的图样，又称零件工作图。在生产过程中，根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备、加工制造及检验。因此，它是指导零件生产的重要技术文件。 2.砂轮越程槽 越程槽是磨削加工时用的.砂轮的柱面和端面之间有个圆角,这个角很难控制,并且不稳定,工艺上没法利用,在需要台阶轴的外径和台阶端面时,夹角处没法磨到所需的精度和粗糙度,于是就在外径和台阶相交处将外径和台阶的根部各车去一些,形成一个槽,就叫砂轮越程槽,简称越程槽。如,内园和台阶,V型槽,T 型槽等等。 3.定位尺寸 用来标记该零件处于大结构中的具体位置，如在长方体上挖一个圆柱孔时，该孔中心轴与长方体边界的距离就是定位尺寸。 4.倒角 倒角是机械工程上的术语.比如说在一块木板上钻眼,完成后孔壁和板面为90度直角.倒角就是在那个90度的棱上面再弄一个一般为45度的小平面,这样这个平面和内壁,或者和板面之间就都是45度了.这样做的好处是使在向孔里插东西的时候不至于被卡住,更方便些. 5.退刀槽 在车床加工中，如车削内孔、车削螺纹时，为便于退出刀具并将工序加工到毛坯底部，常在待加工面末端，预先制出退刀的空槽，称为退刀槽。 为在加工时便于退刀，且在装配时与相邻零件保证靠紧，在台肩处应加工出退刀槽。退刀槽和越程槽是在轴的根部和孔的底部做出的环形沟槽。沟槽的作用一是保证加工到位，二是保证装配时相邻零件的端面靠紧。一般用于车削加工中的（如车外圆，镗孔等）叫退刀槽 二、零件图识读

直动式溢流阀的键合图建模与仿真分析

直动式溢流阀的键合图建模与仿真分析 溢流阀一种压力控制阀，在液压设备中主要起定压溢流作用，稳压作用，系统卸荷作用和安全保护作用。系统正常工作时，阀门关闭，只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加。将直动式溢流阀并联在液压缸的两腔，手动调节溢流压力，可以当做模拟负载器。 1 液压系统及动态过程 任何一个液压元件总是在某一定的液压系统中工作的。在绘制功率键合图，进行动态分析时，总是针对某一具体动态过程进行研究的。 本研究的直动式溢流阀调压系统的液压原理图如图1所示。在图中所示情况下，液压泵的供油经电磁阀流回油箱，当电磁阀突然通电关闭时，直动式溢流阀由原来的关闭状态到打开溢流，直到系统达到新的静平衡状态的瞬态响应过程。 图1 直动式溢流阀调压系统的液压原理图 在上图中，因重点研究的是溢流阀，因此对溢流阀本身的影响特性的因素考虑的多一点，其他不必要的可忽略不计。为了便于分析，需要画出直动式溢流阀的的结构简图，该结构简图及其与系统其他部分的关系如图2。 图2 所研究系统的结构简图

在建立数学模型时，所考虑的的影响因素主要有：溢流阀本身的弹簧柔度C 弹、阀芯质量I 阀 、阀口液阻R 阀 、阻尼孔液阻R 孔 ，及阀芯底部控制油压力p 控 。 此外，系统其他部分考虑的因素有：泵的泄露液阻R 泄 、管道（主要是软管）液 容C 管及模拟负载的节流阀液阻R 节 。 2 功率键合图 按照键合图理论，描述一个系统主要使用容性元件C、阻性元件R、惯性元件I、流源S f、力源Se、转换器TF。将这些基本元件按照功率流程连接起来，构成系统的键合图，如图3。 图3 功率键合图 图中带箭头的直线表示功率键，箭头表示功率流向。每一根功率键上有表示构成功率的两个变量，一般用力变量e和流变量f表示，但在传递不同类型能量的系统中，力变量和流变量各有其不同的物理变量。每根键上的变量都有脚标，以示区别。 图中功率流程是从左向右的。第一个结点是0结点，表示定量泵供给的具有确定流量q1的流源Sf，在同一压力下有5个分支功率从容腔流出，其中有4个是受作用元控制的，即控制泵泄漏量q3的泄露液阻R 泄 、控制管道中油液压缩 所补充的流量q2的液容C 管、控制供给负载流量q4的节流阀液阻R 节 以及控制 溢流量q5的溢流阀阀口液阻R 阀 ，另一个分支功率是用于控制阀芯运动的P6.q6。 第二个结点是1结点，表示功率流p6.q6在同一流量下又分成两个功率流，其一 是受阻尼孔液阻R 孔 控制，具有压力损失p7,相应的功率损失为p7.q7，另一支液压功率流p8.q8，经变换器TF转换成机械功率F9.v9，作用在阀芯底部来控制阀芯运动。最后一个结点为1结点，功率流F9.v9在同一运动速度下，其力变量F 经3个分支功率流，分别用于克服弹簧的预压紧力F10、弹簧继续受压产生的弹性力F11、以及用于克服惯性力F12以产生阀芯的加速度a12 。

物理学的统一理论

物理学的统一场理论 云南曲靖曲煤焦化黄兆荣 一、概述：统一场理论是将宇宙中四种基本力：即引力、电磁力、强力、弱核力统一成一种力， 强力最早认识到的质子、中子间的核力属于强相互作用力，是质子、中子结合成原子核的作用力，后来进一步认识到强子是由夸克构成的，强相互作用力是夸克之间的相互作用力。强相互作用力最强，也是一种短程力。强力是作用于强子之间的力，是所知四种宇宙间基本作用力最强的，其作用范围在10-15m范围内。强相互作用克服了电磁力产生的强大排斥力，把质子和中子紧紧粘合为原子核。 强力是强大的引力，是质子和中子之间强大的引力，质子和中子还有小的斥力，如果没有斥力作用，那么质子和中子就成为一体了，要么是质子，要么是中子。质子和中子之间还是有距离的，有空隙，那么就有物质，这种物质与原子核和电子之间的物质是同一种物质，与夸克之间的物质也是同一种物质，是电磁物质，只要有空隙的地方都有电磁物质，当然已经知道的这些粒子都是电磁物质的集合（聚集）。 弱核力是造成放射性原子核或自由中子衰变的短程力，作用于所有物质粒子，而不作用于携带力的粒子。1967年伦敦帝国学院的阿伯达斯·萨拉姆和哈佛的史蒂芬·温伯格提出了弱作用和电磁作用的统一理论，弱核力（弱力）是电磁力。是电子与质子之间的相互作用力，有引力也有斥力，二者之间也是有空隙（空间），空间中就有物质，当然也是电磁物质。 电磁力是处于电场、磁场或电磁场的带电粒子所受到的作用力。 引力，是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势，任何两个物体之间都存在引力,任何两个物体之间都存在这种吸引作用.物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力。 质量表示物体惯性大小的物理量。数值上等于物体所受外力和它获得的加速度的比值，有时也指物体中所含物质的量。 物质指不依赖于人们的意识而存在，又能为人们的意识所反映的客观实在。是由原子、分子组成的。分子是由组成的原子按照一定的键合顺序和空间排列而结合在一起的整体。 二、原子结构： 现在的原子理论是，原子由原子核、电子和二者之间的空间组成，原子核带正电荷，电子带负电荷，二者抵消，就不带电了，原子显中性，电子绕原子核自由运动。原子核由中子和质子组成，中子不带电，质子带正电，中子与质子之间有空间。这些空间中都是有物质。异性相互吸引，同性相互排斥。磁铁的相互吸引和排斥人人的看到过的，吸引在一起还是有缝隙的，缝隙里面还是有磁场的，磁场没有抵消，反而由于距离减小，缝隙里面磁场强度增大了。 1、上面的理论听起来是很好的，完美的。到现在回想一下，有一些不合呼事实的地方。因为用任何电工仪器仪表、示波器测量任何物体、任何两点都有变化的电参数。还有振动，噪音，热运动等等。 2、不论是正、负电荷都是物质，物质能抵消吗，那么物质不灭定律就是错误的？如果是转换为能量，是有很大的能量变化现象。如果原子核带电的正电荷与电子带的负电荷抵消了，那么原子核、电子就不带电了。要抵消的也只是有相互作用的区域，不是整个原子区域都抵消了。 由于电子是绕原子核自由的、无规则的运动，若在某一位置正、负电荷抵消了，那么电子离开某一位置到一新位置，又抵消了，如果电子绕原子核转360度，电子本身也在自转，都抵消了，最终原子核和电子的电荷都抵消了，那么原子核还带正荷和电子还带负电荷吗？抵消了就沒有电荷了，所以原子核和电子就不再带电荷了，那么下一时刻原子核还带正电荷吗？电子还会带负电荷吗？若抵消了，还有电荷可带，是谁补充的呢？你说对不对的。正、负电荷抵消时要产生多大的能量，原子里面有没有很大的能量变化呢？没有吧。 当电子由远靠近原子核时，正、负电荷的电场重叠部分越来越多，原子核对电子的排

分子轨道理论

分子轨道理论 同核双原子分子 如您所知，电子在原子中存在于不同能级（例如1s，2s，3d等）的轨道中。这些轨道表示在原子周围任何地方找到电子的概率分布。分子轨道理论提出了这样一个概念，即分子中的电子同样存在于不同的轨道中，这使人们有可能在分子周围的特定点找到电子。为了产生分子的轨道集，我们将分子中键合原子的价原子波函数加在一起。这并不像听起来那样复杂。让我们考虑同核双原子分子中分子式A 2的键合。 也许我们能想到的最简单的分子是氢H 2。正如我们已经讨论过的，要产生氢 每个氢的分子轨道，我们将价原子波函数加在一起以产生氢的分子轨道。H 2 中的 原子仅具有1s轨道，因此我们将两个1s波函数相加。正如您在原子结构研究中所了解的那样，原子波函数可以具有正或负相位-这意味着波函数y的值可以为正或为负。有两种添加波函数的方法：同相（正负两个）或异相（正负另一个）。展示了如何将原子波函数加在一起以产生分子轨道。 图％：两个1s轨道结合形成键和反键MO 同相重叠组合（中的顶部轨道）在两个原子核之间产生电子密度的累积，从而导致该轨道的能量较低。占据s H-H轨道的电子代表H 2的Lewis结构的电子键对，并适当地称为键分子轨道。产生的另一个分子轨道s * HH显示原子核之间的电子密度降低，在存在节点平面的原子核之间的中点达到零值。由于s * HH轨道显示出两个原子核之间键合的减少，这被称为反键分子轨道。由于原子核之间

电子密度的降低，抗键合轨道的能量高于键合轨道和氢1s轨道。在分子H 2 ，没有电子占据反键轨道。 中 总结这些关于键，反键和原子轨道的相对能量的发现，我们可以构建一个轨道相关图，如下所示： 图％：氢的轨道相关图 请注意，分离的原子的轨道写在图的两侧，是水平线，其高度表示它们的相对能量。每个原子轨道上的电子用箭头表示。在图的中间，写下了感兴趣分子的分子轨道。虚线将母原子轨道与子分子轨道连接起来。通常，键合分子轨道的能量低于其母原子轨道中的任何一个。同样，反键轨道的能量高于其母原子轨道中的任何一个。因为我们必须遵守能量守恒定律，所以键合轨道的稳定量必须等于反键合轨道的失稳量，如上所述。 您可能想知道路易斯结构和氢分子的分子轨道处理是否彼此一致。实际上，他们做到了。H 2的路易斯结构为HH，预测每个氢原子之间有一个单键，该键中有两个电子。轨道相关图可以预测相同的事物-两个电子填充一个键合分子轨道。为了进一步证明路易斯理论与MO理论的一致性，我们将对键序的定义（分子中原子之间键的数量）进行形式化。键序是占据反键和键分子轨道的电子对的数量之差。因为氢有一个电子对分子轨道理论认为，H 2在其键合轨道上没有键合，而在反键合轨道上没有键合，因此，H 2的键序为一，这与从路易斯结构得到的结果相同。 为了说明为什么在我们的键序计算中考虑反键电子的数量很重要，让我们考虑制造He 2分子的可能性。He 2的轨道相关图提供于：

零件图的识读

零件图的识读 一．看零件图的目的 在零件设计制造、机器安装、机器的使用和维修及技术革新、技术交流等工作中，常常要看零件图。 看零件图的目的是为了弄清零件图所表达零件的结构形状、尺寸和技术要求，以便指导生产和解决有关的技术问题，这就要求工程技术人员必须具有熟练阅读零件图的能力。 本门课程的目标就是要根据一章零件图纸写出它的工艺规程来。 二．看零件图的方法和步骤 1.看零件图的方法 1)形体分析法 2)线面分析法 3)典型零件类比法 注意：实际读零件图时,三种方法常常综合运用,先用类比法，如果有些地方看不懂,再用形体分析法或线面分析法，看难懂的地方。 ２.看零件图的常用步骤 ?一看标题栏，了解零件概况。 ?二看视图，想象零件形状。 ?三看尺寸标注，分析尺寸基准。 ?四看技术要求，掌握关键质量。（关键质量是指要求高的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术要求的表面。） ?归纳总结 综合前面的分析，把图形、尺寸和技术要求等全面系统地联系起来思索，并参阅相关资料，得出零件的整体结构、尺寸大小、技术要求及零件的作用等完整的概念。 例：齿轮轴零件图

一看标题栏了解零件概况

从标题栏可知，该零件叫齿轮轴。齿轮轴是用来传递动力和运动的，其材料为45号钢，属于轴类零件。 二看视图，想象零件形状 分析表达方案和形体结构表达方案由主视图和移出断面图组成，轮齿部分作了局部剖。主视图（结合尺寸）已将齿轮轴的主要结构表达清楚了，由几段不同直径的回转体组成，最大圆柱上制有轮齿，最右端圆柱上有一键槽，零件两端及轮齿两端有倒角，C、D两端面处有砂轮越程槽。移出断面图用于表达键槽深度和进行有关标注。 三看尺寸标注，分析尺寸基准 分析尺寸齿轮轴中两Ф35k6轴段及Ф20r6轴段用来安装滚动轴承及联轴器，径向尺寸的基准为齿轮轴的轴线。端面C用于安装挡油环及轴向定位，所以端面C为长度方向的主要尺寸基准，注出了尺寸2、8、76等。端面D为长度方向的第一辅助尺寸基准，注出了尺寸2、28。齿轮轴的右端面为长度方向尺寸的另一辅助基准，注出了尺寸4、53等。键槽长度45，齿轮宽度60等为轴向的重要尺寸，已直接注出。 四看技术要求，掌握关键质量 分析技术要求两个Ф35及Ф20的轴颈处有配合要求，尺寸精度较高，均为6级公差，相应的表面粗糙度要求也较高，分别为Ra1.6和3.2 。对键槽提出了对称度要求。对热处理、倒角、未注尺寸公差等提出了4项文字说明要求。 归纳总结 通过上述看图分析，对齿轮轴的作用、结构形状、尺寸大小、主要加工方法及加工中的主要技术指标要求，就有了较清楚的认识。综合起来，即可得出齿轮轴的总体印象。 注意：在看零件图的过程中，上述步骤不能把它们机械地分开，往往是参差进行的。另外，对于较复杂的零件图，往往要参考有关技术资料，如装配图，相关零件的零件图及说明书等，才能完全看懂。对于有些表达不够理想的零件图，需要反复仔细地分析，才能看懂。 （巩固练习） 零件图识读练习

键合图论文：圆柱齿轮传动非线性动力学键合图建模研究

键合图论文：圆柱齿轮传动非线性动力学键合图建模研究 【中文摘要】键合图方法提供了一种统一处理多种能量范畴的工程系统的动态分析方法,可以用来模拟多输入、多输出系统,线性和非线性系统,键合图中的状态变量均为物理变量,可深入地描述系统内部状态的变化过程。但是键合图法的不足是对机械系统中的非线性参数,如摩擦、间隙等因素建模时不是很方便。针对键合图建模方法的不足,本文的主要工作包括：(1)通过对摩擦力运动特性的分析,引入功率结型结构,建立了能够全面反映摩擦力动态特性的通用键合图模型,该模型不仅能够反映摩擦力在静摩擦状态和动摩擦状态下的运动特性,而且还可以反映摩擦力的耗能特性。(2)对典型的间隙接触动力学进行了分析,根据相对位移与间隙的关系,把接触力划分为三个状态,建立了间隙接触的通用键合图模型,采用20-sim仿真软件对所建立的模型进行了仿真分析,仿真结果与实际情况相符,验证了模型的正确性。(3)以齿轮系统为研究对象,分别建立了齿面摩擦的键合图模型、间隙和时变刚度的键合图模型以及静态传递误差的键合图模型,在此基础上,建立了包含齿面摩擦、间隙、时变刚度和静态传递误差等非线性因素的齿轮传动系统非线性键合图模型,并运用20-sim和Matlab仿真软件对模型进行了对比仿真研究,结果验证了模型的正确性。(4)采用实验的方法测到了一对实验齿轮的静态传递误差和动态传递误差曲线,并将动态传递误差与采用本文建立的齿轮键合图模型计算得到的传递误差曲线进行了对比,两者的啮合频率基本一致,但

是幅值有一定的误差,基本验证了本文建立的齿轮系统键合图模型的 正确性。 【英文摘要】Bond graph provides a multiple energy domain coupling analytical method, which can be used to simulate the multiple input and multiple output systems, linear and nonlinear systems. The state variables of bond graph are physical variables that can be in-depth described the process of state changes within the system. But it is hard to use bond graph model to express a micro mechanical system parameters, such as friction and clearance. In order to solve these problems, this paper has completed the following research work.(1) On the base of theory analysis, this paper established a common bond graph model that could reflect the dynamic characteristics of friction through introducing the concept of switched power junction. This model not only could comprehensive reflect the characteristics of friction both in the static state and in the dynamic motion, but also reflect the consume energy characteristics of friction.(2) According to the relationship between relative displacement and clearance, the contact force along the meshing line is divided into three statuses, and then presented the bond graph model of contact with clearance.20-sim is employed to studying the modeling.(3) Taking a gear system

基于键合图及Simulink的换管机回转液压系统动态仿真分析_王丹

收稿日期:2009-11-06;修订日期:2010-01-03 基金项目:陕西省自然科学基金项目(2007E 218);陕西省教育 厅自然科学专项(09J K559). 作者简介:王丹(1984-),女,西安建筑科技大学硕士研究生。 基于键合图及S imu link 的换管机回转液压系统动态仿真分析 王 丹1 ,原思聪1 ,王晓瑜1 ,李志远 2 (1 西安建筑科技大学机电工程学院,陕西 西安 710055; 2 重庆宜康实业有限公司,重庆 401147) 摘 要:采用功率键合图法,建立了地下管线液压换管机回转液压系统的数学模型;依据数学模型,运用动态仿真工具S i m u link 建立液压系统的仿真模型。仿真结果反映了液压马达入口压力和输入流量随时间的变化情况,为分析系统的动态特性提供了依据。 关键词:功率键合图;液压系统;数学模型; S i m u li nk 中图分类号:TH 137,T P391 9 文献标识码:A 文章编号: 1001-196X (2010)01-0015-03 Dyna m ic si m ulation analysis of the sle w ing hydraulic syste m of pipeline replace m entm achines based on bond graph and Si m ulink WANG D an 1 ,YUAN S -i cong 1 ,WANG X iao -yu 1 ,L I Zh-i yuan 2 (1 Schoo l o fM echanical and E lectr i ca l Eng i neer i ng ,X i an U ni v ers it y o f A rch itecture and T echnology ,X i an 710055,Ch i na ;2 Chongq i ng Y ikang Indutr ial Co .,L td .,Chongqi ng 401147,Ch i na) Ab stract :The m at hema ti ca l model of t he sle w i ng hydrau lic syste m of pipe line replacem ent machines tha t i s used to rep l ace underg round p i peli nes has been establi shed w ith the pow er bond graph me t hod , and the si m u l a -ti on model of the hydrau lic syste m by usi ng the dyna m i c si m ulati on tool S i m u li nk has been bu ilt based on m athe -m ati ca lm ode ls .Si m ulati on results refl ec ted the change o f t he i nlet pressure and input flow o f t he hydrauli c mo -t o r w it h ti m e , and prov ided a favorab l e basis f o r the analysis o f the dynam ic character istics o f the syste m. K ey words :po w er bond g raph ;hydraulic syste m;m a t he m atical mode;l s i m u li nk 1 引言 研究液压系统的动态特性需要考虑其非线性因素。因此采用古典控制理论中的传递函数法对液压系统进行动态特性分析具有一定局限性。功率键合图法是一种处理多种能量范畴的工程系统动态分析法 [1] ,能够考虑系统中的非线性因素。 用图形方式描述系统中各元件间的相互关系,反映元件间的负载效应及系统中功率流动情况,表 示出与系统动态特性有关的信息[2] 。Si m u li n k (Dyna m ic Syste m S i m u lation )是一个支持线性和非线性系统的动态系统建模、仿真和综合分析的软件包,它提供了一个建立模型方块图的图形用户接口,可以立即看到系统的仿真结果 [3] 。 2 液压系统工作原理 本文以更换地下管线的换管机的回转液压系统为例,对其进行动态仿真分析。图1为换管机液压系统原理图。2 1 装杆 初始状态下,各换向阀均处于中位,各液压缸均为收回状态。当系统建立压力时,将第一根拉杆放入夹紧装置中,调整换向阀19使前夹紧 15 2010No 1 重型机械

凸轮机构的键合图建模与仿真

价值工程 0引言 凸轮机构的轮廓线的形状是按照从动件的运动规律来设计的，对于几乎任意要求的从动件的运动规律，都可以毫无困难地设计出凸轮轮廓线来实现。但凸轮轮廓曲线形状的任意性导致其键合图模型存在微分因果关系和非线性结型结构，本文主要讨论了任意轮廓形状凸轮机构的键合图建模与仿真问题。 1凸轮机构键合图模型 图1所示的凸轮-从动副中，Bβ定义为凸轮，Bα为从动件。根据凸轮-从动副的约束条件[1]建立其运动方程为： r D α -r D β =rα+ρP α +sα-（rβ+ρQ β +sβ） =0（1） τβ×τα=0（2） 对式（1）、（2）求导可得速度约束方程： 觶r D α -觶r D β ＝觶r α +觸I Aα（ρα′P+sα′）觶准 α +Aατα′觶θ α -觶rβ-觸I Aβ（ρβ′Q+sβ′）觶准 β -Aβτβ′觶θ β =0（3） 凸轮机构的键合图建模与仿真 Modeling and Simulation of Cam Mechanism Bond Graph 吴建华Wu Jianhua （黑龙江省畜牧机械化研究所，齐齐哈尔161005） （Heilongjiang Institute of Animal Husbandry Mechanization，Qiqihar161005，China） 摘要：阐述了运用键合图法建立凸轮机构模型的一般方法。推导出了含考虑混合因果关系的便于计算机自动生成的系统状态方程的统一公式，克服了微分因果关系及非线性结型结构给系统自动建模与仿真所带来的代数困难。该方法特别适合于多能域并存系统一体化建模与仿真，通过实例说明本文方法的有效性。 Abstract:The article illustrates the general method of modeling cam mechanism by using bond graph method,derives the general formula considering mixed causality of system state equation which is convenient to automatic generation by computer,which overcomes the difficulties of modeling and simulation brought by the differential causality and nonlinear junction structure.The method especially adapts to the modeling and simulation of multi-energy gap coexist system integration,and its effectiveness is proved by examples. 关键词：键合图；凸轮机构；建模与仿真 Key words:bond graph；cam mechanism；modelling and simulation 中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）02-0030-02 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— — 作者简介：吴建华（1977-），女，黑龙江海伦人，工学硕士，讲师。 上就决定了零件加工后的形状，因此设计刀具的运行轨迹是至关重要的，刀具轨迹常称为刀具路径。 MasterCAM的CAM功能强大，生成的刀具路径技术很丰富。系统提供了包括多种曲面粗加工功能、曲面精加工功能、曲面修整加工功能以及一些提高曲面加工效率的方法。 此外，MasterCAM的任务管理器（Operations Manager）可以把同一加工任务的各项操作集中在一起。管理器的界面很简练，清晰地列出了与当前任务相关的各个方面，如零件的几何模型、加工使用的刀具以及加工参数等。在管理器内，很容易生成刀具路径，编辑、校验刀具路径也很方便。在不同的工序之间很容易拷贝和粘贴加工参数、刀具路径、刀具定义。 4产品制造—— —生成数控加工程序，并模拟加工 为了能直观的观察加工个过程、判断刀具轨迹和加工结果的正误，MasterCAM中设置了一个功能齐全的模拟器，可以再屏幕上就预见到“实际”的加工过程，非常有真实感。 设置好刀具加工路径后，可以通过masterCAM系统提供的Backplot（刀具模拟）和Verify（实体切削校验）零件进行加工模拟，观察切削加工，从而可以在不进行试切的情况检测工艺参数的设置是否合理，零件在数控实际加工中是否存在干涉，设备的运行动作是否正确，实际零件是否符合设计要求；同时在数控模拟加工中，系统会给出有关加工过程的报告。 当模拟完成，各方面都比较满意时，系统就可同时产生NCI文件了。NCI文件记录了刀具轨迹的数据和辅助加工的一些数据，它是一个数据文件。要得到具体的数控程序，需要进行后置处理。 MasterCAM系统本身提供了百余种后置处理PST程序。对于不同的数控设备，其数控系统可能不尽相同，选用的后置处理程序也就有所不同。对于具体的数控设备，应选用对应的后置处理程序。后置处理就是将零件的NCI文件翻译成具体的数控程序。点选Select All Post，出现Post processing界面，钩选Save NC file，钩选Edit，单击“OK”生成数程序，然后通过"MasterCAM"的通信端口传输至数控机床即可进行加工，实现计算机辅助制造（CAM）。 参考文献： [1]刘瑞新主编.MasterCAM应用教程[M].北京:机械工业出版社，2002. [2]谭雪松等.举一反三—Mastercam数控加工实战训练.北京:人民邮电出版社，2005. [3]孙祖和编著.MasterCAM设计和制造范例解析[M].北京：机械工业出版社，2004. [4]严烈,陈秀华.Mastercam9实例教程.北京:冶金工业出版社，2003. [5]何满才.三维造型设计—Mastercam9.0实例详解.北京:人民邮电出版社，2003. [6]王睿.Mastercam9实用教程.北京:人民邮电出版社， 2003.·30·

基于键合图的多能域耦合系统自动化建模与仿真

基于键合图的多能域耦合系统自动化建模与仿真* 王中双刘德刚 （齐齐哈尔大学机械工程学院，齐齐哈尔161006） The automatic modelling and simulation for the systems with the coupling of multi-energy domains based on bond graph WANG Zhong-shuang ，LIU De-gang （School of Mechanical Engineering ，Qiqihar University ，Qiqihar 161006，China ） 文章编号：1001-3997（2010）08-0085-03 【摘要】为提高多能域并存线性系统动力学建模与分析的效率及可靠性，提出了键合图法。在考虑 到独立储能场、 非独立储能场能量变量和共能量变量间存在耦合关系的情况下，推导出了便于计算机自动生成的线性系统状态方程的统一公式，基于MATLAB 实现了该类问题的计算机自动建模与仿真。通过对连续墙抓斗Y 方向纠偏系统的动态分析， 说明了所述方法的有效性。关键词：键合图；因果关系；多能域耦合；建模与仿真 【Abstract 】In order to increase the efficiency and reliability of modelling and simulation for the lin －ear systems with the coupling of multi-energy domains ，a method based on bond graph is introduced.In consideration of the coupling of energy variables and coenergy variables in independent energy storage field and dependent energy storage field ，The unified formulae of system state space equations which are easily generated on a computer is derived.As a result ，the automatic modeling and simulation on a comput －er are realized Based on MATLAB .By the dynamic analysis for diaphragm wall grab y axis direction con －trol system ，the validity of the procedure is illustrated. Key words ：Bond graph ；Causality ；Coupling of multi-energy domains ；Modelling and simulation 中图分类号：TH16 文献标识码：A ＊来稿日期：2009-10-22 ＊基金项目：黑龙江省自然科学基金资助项目（E200523），黑龙江省教育厅海外学人基金项目（1151hz020）， 齐齐哈尔大学研究生创新科研项目（YJSCX-06X ） 1引言 科学技术和工业生产的飞速发展，使得工程系统的功能不断强化和完善，传统离散式设计方式的局限性日益凸显。因此，综合考虑不同能域子系统相互作用、影响的集成式设计方法的研究及应用意义重大。随着系统向着高速度、高精度、轻质量的方向发展，其动态性能的分析、研究及预测对系统功能的提高及改善至关重要。现有的系统动力学建模与仿真方法往往仅限于单一能量形式系统（例如，机械系统）的局部动力学性能分析，对于复杂的多能域耦合系统（如机、电、液耦合系统）全局动力学的自动建模与仿真问题具有局限性。上述问题已成为多能域耦合系统的分析 研究及开发应用的根本障碍。键合图理论[1， 2]（Bond Graph ）为上述问题的解决提供了颇具潜力及特色的途径。具有如下特点： （1）用简明统一的仿真语言描述组成工程系统各元件的物理特性、能量传递关系、输入输出关系及系统的工作原理与状态； （2）图形描述与数学描述的统一性； （3）动力学建模过程规则化，便于计算机自动生成，可以将不同能域子系统的参数有机地结合起来。尽管基于键合图的线性系统自动建模与仿真问题已经得到较好的解决[1-3]，但是现有的方法尚存在如下缺陷：未有考虑到独立储能场、非独立储能场能量变量和共能量变量间存在耦合关系的情况。本文的研究工作较好地解决了上述问题。 2多通口系统的基本场 由文献[1，2] 知：系统的键合图模型是由一些最基本的元件构 成。 因此可以将任意系统的键合图模型根据构成它的基本元件的作用划分为不同形式的能量场。如图1所示，是一个既含有独立贮能场（积分因果关系）又含有非独立贮能场（微分因果关系）系 统的基本场[1， 2] 。图1具有混合因果关系键合图场和结型结构 在图1中，独立贮能场是由含积分因果关系的惯性元件和容性元件所组成，耗散场是由阻性元件所组成，源场是指外界对系统的输入。设Xi 表示含积分因果关系独立贮能场的能量变量向量，Zi 表示含积分因果关系独立贮能场的共能量变量向量，Xd 表示含微分因果关系非独立贮能场的能量变量向量，Zd 表示含微分因果关系非独立贮能场的共能量变量向量，Dout 表示耗散场的输出向量，Din 表示耗散场的输入向量，U 表示源场对结型结构的输入向量，V 表示结型结构对源场的输入向量。 源场（Se ，Sf ） 耗散场（R ） 独立储能场 （C ，I ） 非独立储能 场（C ，I ） 结型结构 （0，1，TF ，GY ）U V Din Dout X 觶i X 觶d Z i Z d Machinery Design ＆Manufacture 机械设计与制造 第8期 2010年8月 85