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空间变厚齿轮传动系统关键技术与应用
针对船舶、机器人、航空、航天等装备制造业对齿轮传动精度、效率、功率密度和环境适应性及安装空间的特殊要求，结合传动机械学科前沿，开展空间变厚齿轮传动啮合理论、设计方法和高效精密加工技术研究，取得了如下创新性成果：
1）提出了基于公共节圆锥共轭啮合理论和空间变厚齿传动设计方法，实现了啮合区域可控，大大提高了空间变厚齿轮传动承载能力和精度；开发了平行轴、相交轴、交错轴空间变厚齿轮传动线接触控制设计分析软件。
(a) 基于公共齿条线啮合模型 (b)平行轴节圆锥 (c)相交轴节圆锥 (d)交错轴节圆锥
图1公共节圆锥共轭啮合理论
2）提出基于误差与承载变形耦合的变厚齿轮传动啮合性能控制、利用普通齿轮加工机床滚铣/磨削变厚齿轮机床参数调整方法，揭示了设计加工参数对啮合特性影响规律。
图2空间变厚齿轮传动啮合特性分析
3）提出了考虑空间变厚齿轮几何运动学、误差和轮齿弹性变形全周期多点啮合时变接触动力分析、变厚齿轮传动与结构耦合系统动力学分析方法，实现了变工况、变载荷、多误差耦合的空间变厚齿轮传动系统动态特性预估与振动噪声抑制。
(a)系统振动模态 (b)动态啮合力 (c)动态轴-轴承支撑力
图3空间变齿厚传动动力学特性
4）发明了变厚齿平行定轴和少齿差行星动轴精密传动，通过轴向调隙机构，实现零回差传动；开发了传动精度、效率高的平行轴变厚齿系列精密传动装置，用于伺服驱动、卫星定位机构中，传递精度达到国外先进水平，替代了进口。
5）提出了任意夹角空间变厚齿轮传动，开发了系列小夹角船用齿轮传动装置，通过平面相交和空间交错变厚齿轮传动实现倒车和顺车功能，满足了机舱狭小安装空间需求，减少船体吃水深度，降低行驶阻力，打破了德国ZF和美国Twin Disc垄断，填补国内空白，产品性能达到国外先进水平，实现批量出口。
(a) 系统布置 (b) 传动原理 (c)齿面印痕控制
图4小夹角变厚齿船用齿轮传动装置
本研究成果打破了西方发达国家对我国空间变厚齿传动领域重要装备及关键技术的垄断和封锁，满足特定使用工况、特殊空间安装方式及高精度、小体积、长寿命、高可靠性齿轮传动的需求，促进了科学发展、技术进步和经济增长，具有很好的市场推广应用前景，有望成为高性能传动产业新的经济增长点。
重庆大学
2021-04-11
GIM302惯性测量单元 三轴陀螺仪 三轴加速度计 温度检测 三维角速度 三维线加速度 空间姿态信息测量 IMU
GIM302惯性测量装置由三轴陀螺仪、三轴加速度计、温度检测模块及数据处理电路构成，可实时监测运动体的三维角速度、三维线加速度及空间姿态信息，并通过RS422/RS485数字接口依照既定通信规约输出经过多维度误差修正（涵盖温漂补偿、装配偏差校正、非线性特性校准等）的完整惯性参数。该设备采用差动式陀螺设计架构，显著降低了直线加速度与机械振动带来的干扰，同时具备宽温域补偿功能，确保在严苛工业环境下稳定工作。
应用范围:
该系列产品典型应用场景包括：便携式三维激光扫描系统、工业机器人高精度运动控制、微创手术导航设备、地下工程定向钻进系统、智能驾驶测试平台、水下机器人定位导航、无人机飞控与制导系统等。
深圳瑞惯科技有限公司
2025-10-22
一种多轴数控机床的无背隙双伺服交叉轴回转台
本发明公开了一种多轴数控机床的无背隙双伺服交叉轴回转台， 包括 B 轴固定支撑座、B 轴回转系统和 C 轴回转系统，B 轴回转系统 包括旋转轴 B、B 轴旋转基座和 B 轴减速电机，B 轴减速电机固定安 装在B轴旋转基座上且其通过B轴滚轮圆弧齿条机构驱动B轴旋转基 座绕旋转轴 B 的轴线旋转；C 轴回转系统包括旋转轴 C、C 轴旋转基 座和 C 轴减速电机，C 轴减速电机固定安装在 B 轴旋转基座上且其通 过 C 轴滚轮圆弧齿条机构驱动 C 轴旋转基座绕旋转轴 C 的轴线旋转。 本发明可以很好地应用
华中科技大学
2021-01-12
七轴数控落地式专用镗床
该项目是由天津职业技术师范大学和天津天新机床制造有限公司共同开发，主要用于工程机械铲斗制造过程专用机床。 特色和创新之处： 1）综合应用机械、电气、流体传动等控制技术，设计制造了七轴数控落地式专用镗床，实现了针对不同型号铲斗转轴孔的高精度镗加工。 2）二次开发了七轴联动的数控系统，实现了3主轴和4控制轴的联动。 3）设计了六气缸定位夹紧和柔性自动找正辅助定位装置，实现快速定位，提高了加工精度及生产效率。 取得的成效： 该机床完全适应于多品种多型号工程机械铲斗的自动安装、定位与夹紧及铲斗转轴孔高效高精度的镗加工。该研究成果的应用，每年为使用企业增加利润1000万元以上。2.科研团队情况： 研发团队由闫文教授为总工，天津天新机床制造有限公司为研发生产基地，联合大连机床厂与济南第一机床厂等多家机床公司退休工程师成立研发团队，专门从事专用、大型机床的研发、设计与制造，目前已经为国内多家企业研发并制造大型专用机床若干台，并已投入作用。
天津职业技术师范大学
2021-04-10
增强型人体运动康复泡沫轴
本项目提供了一种具有多次防护功能的吸能结构，用以解决现有溃缩式吸能结构无法多次使用的问题。
该结构具有多次防护功能，将外壳套设在吸能芯子的外周（如图1），将组装好的吸能结构安装于待吸能的设备上，当设备发生碰撞，外壳在外力的作用下发生形变进行吸能，吸能芯子受到外壳的作用力发生形变，与外壳的形变叠加吸能。该吸能结构，既能够将吸能芯子与外壳装配在一起使用，用于交通工具（如汽车）的防撞，可承受多次碰撞；也能够单独使用吸能芯子，如将吸能芯子设在复合材料（如泡沫轴）的内部，即吸能芯子作为泡沫轴的芯子，与刚性内轴的泡沫轴相比，由于吸能芯子形变能够提供额外（泡沫轴自身的形变也产生吸能效果）的吸能效果，增强了泡沫轴的吸能效果，进而与人体产生更多的相互作用，促进人体肌肉及骨骼组织的运动后恢复。该结构既可以与刚性外壳的形变与反弹作用结合增强吸能效果，也可以与软性材料的可回弹形变结合增强吸能效果。该吸能结构的材质由金属或高分子聚合物组成。考虑到吸能芯子由于具有连续交错的剪刀形合页结构，使用传统铸造式成型技术较难实现，使用机械加工方式实现难度也较大，形变单元采用3D打印的方式制作。
图1.整体结构示意图
北京理工大学
2022-10-31
膝关节长轴牵引器
一种膝关节长轴牵引器包括底板、大腿垫板、小腿垫板、定滑轮和砝码；所述底板上开设有条形过绳孔，沿条形过绳孔长轴方向，底板上至少安装有三组定位构件；大腿垫板的一端与底板铰连，其另一端与小腿垫板铰连，小腿垫板的自由端由定位构件中的一组定位构件定位；定滑轮安装在小腿垫板的自由端，缠绕在定滑轮上的拉绳一端用于连接牵引带，其另一端穿过底板上开设的条形过绳孔与砝码连接。此种牵引器不仅能满足对膝关节实施松动术治疗的需要，而且结构更为简单、体积减小，便于搬动和携带。
四川大学
2016-04-21
FL500多轴精密运动平台
产品详细介绍北京慧摩森电子系统技术有限公司是以致力于开发生产高精度运动定位系统为主的高新技术企业，产品集成光电一体化技术，采用的技术和产品精度达到国际先进水平。主要研究方向为以下两类平台：龙门式双轴直线电机平台，高精度空气轴承平台
平台特性：
直线伺服电机驱动，无中间传动环节
磨损小、无传动误差
高定位精度和高分辨率
标准设计行程500×500mm，亦可根据客户要求定制
系统时间和温度稳定性好
应用范围：
直线电机控制算法的研究
精密测量、视觉系统等试验教学
并联装置及其算法分析
精密点胶系统
三维视觉测量系统
小型PCB加工、贴装和检测
激光加工、检测
Wafer生产与检测等
北京慧摩森电子系统技术有限公司
2021-08-23
五轴加工中心MCV850-5
MCV850-5是五轴五联动的加工中心，采用世界上比较好的控制和检测技术，功能丰富、性能好、技术成熟，具有高精度、高可靠性、高性价比的特质。能加工各种空间平面、曲面、孔、槽、螺纹等，特别适合复杂模具、叶轮等零件的加工，工件材料钢、铝、铜皆可。
南京德西数控新技术有限公司
2021-12-08
人造草坪热塑性橡胶填充颗粒及其制备方法
本发明公开一种人造草坪热塑性橡胶填充颗粒，该填充颗粒包含下列重量份的组分：苯乙烯类热塑性 弹性体10～30份，胶粉6～15份，活性碳酸钙40～70份，硬脂酸2～5份，环烷油6～10份，抗氧剂0.1～0.3 份，抗紫外线剂0.1～0.3份，颜料0.01～0.3份。本发明人造草坪热塑性橡胶填充颗粒可回收利用，环保无 污染、并且具有良好的热塑性、弹性及耐磨性，其生产方法简单，成本低廉，色彩丰富，与草坪系统的相 容性好，具有广阔的市场前景。
南京工程学院
2021-04-11
可逆可控配位交联的特种橡胶材料
橡胶材料在许多领域应用广泛，通过硫磺硫化将线型分子交联成三维网状聚合物是获得较高力学性能橡胶的常见方法。这种通过硫磺硫化形成的共价键交联橡胶一般不溶不熔，很难再生利用，对环境造成了严重的污染。因此，制备对环境友好的橡胶已成为橡胶工业发展的一个重要研究课题。非共价键相互作用形成的交联结构由于具有可逆性而引起了人们的广泛关注。有关物理缠结形成的热塑性弹性体、离子键交联形成的离子弹性体的研究已见报道。然而由于上述几种高分子结构中的非共价键作用都较弱，所得材料存在力学性能较差及高温下使用性能下降等缺点。因此，尝试其它非共价键交联的方法很有意义。配位键是非共价键中最强的一种相互作用，已被广泛用于配位聚合物的构筑。目前聚合物同金属离子的配位所采用的溶液法存在很大的局限性，不利于聚合物材料的实际加工和应用。本项目通过本体中原位配位的方式，使含有可配位官能团的橡胶材料（丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶等）与过渡金属盐粉末发生配位反应，形成配位键交联的网络结构，替代传统硫磺或过氧化物硫化方式。由于配位键具有可逆性，光、电、磁等方面的特性，获得的材料也有望具有这些方面的新功能。从目前所得的实验数据看，无炭黑添加的配位交联NBR的拉伸强度可超过30MPa，伸长率达到1000%，远远优于硫磺交联、炭黑补强的NBR（拉伸强度通常为20Mpa，伸长率<500%），具有高强度与超伸缩性能，而且由于金属离子的引入，橡胶材料也具有了一些特殊的性能，例如更加优良的耐油性及同金属材料很好的粘接性等。最终，配位交联的复合材料能够在某些热溶剂中发生解交联反应，恢复橡胶分子线性结构，实现对交联橡胶的回收。
华东理工大学
2021-04-11