郝秀红
- 作品数：25 被引量：78H指数：4
- 供职机构：燕山大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：机械工程文化科学化学工程理学更多>>
- 基于输出转矩的同轴式磁齿轮设计
- 2024年
- 同轴式磁齿轮以极高的转矩密度成为机械齿轮的最佳替代。针对同轴式磁齿轮产业化过程中缺乏设计理论的现状,本文提出了基于输出转矩的磁齿轮设计公式。首先,依据输出转矩随各主要设计参数的环比增长率变化规律确定了不同尺寸系列磁齿轮的最佳尺寸值;其次,明确了最大磁能积、调磁环内径平方等与输出转矩间的线性变化关系;最后,通过分析输出转矩随调磁环内径平方变化的斜率、截距受永磁体极对数的影响规律,得到了基于永磁体最大磁能积、气隙系数、气隙长度、漏磁系数、调磁环内径和外磁环永磁体极对数的磁齿轮设计公式。三维有限元仿真算例表明该公式误差不大于5%,三种不同尺寸系列的样机转矩试验也表明该公式计算误差具有较高的精度。基于输出转矩的设计理论可极大地缩短磁齿轮设计周期。
- 侯书博罗帅产佳吴文超周钰峰郝秀红
- 关键词：输出转矩磁能积
- 机电集成电磁蜗杆传动在系统参数激励下的稳定性分析被引量：1
- 2015年
- 考虑到机电集成电磁蜗杆传动系统的参数振动由外界的激励产生,通过系统内参数的周期性改变间接地实现,推导出描述参数振动的数学模型为周期变系数的常微分方程;通过对系统转动惯量波动进行分析可知系统是稳定的;利用系统参数刚度矩阵和小参数导出系统微分方程,将其正则化得到系统微分方程的通解,进而得到判断因子,从而确定系统的动力稳定状态,并用具体算例进行了验证。
- 关雪梅郝秀红
- 关键词：机电集成转动惯量啮合刚度稳定性分析
- 头/盘界面对润滑剂转移行为及分布的影响
- 2018年
- 为进一步提高磁头飞行的稳定性,增加硬盘存储容量,采用分子动力学方法研究磁头磁盘接触条件下盘片上类金刚石薄膜(DLC)层粗糙度、DLC表层官能团比例及单个润滑剂分子中羟基数对润滑剂转移行为及润滑剂在盘片表面分布的影响.研究结果表明:降低DLC层粗糙度,增加DLC表层官能团比例都将降低磁头磁盘间的润滑剂转移量;当磁盘表面存在物理吸附态的润滑剂分子时,增加单个润滑剂分子中的羟基数也可降低润滑剂转移量;但降低DLC层粗糙度或同时增加DLC表层官能团的比例和单个润滑剂中羟基数会增加润滑剂在盘片表面堆积的高度,进而降低磁头飞行稳定性.综合考虑润滑剂转移量和润滑剂在磁盘表面堆积厚度对磁头飞行稳定性的影响,DLC层粗糙度应降低至约0.07 nm,DLC表层官能团比例增至约80%,单个润滑剂分子中的羟基数量应少于8个.
- 潘登潘登
- 关键词：分子动力学粗糙度
- 机电集成超环面传动系统参数振动研究被引量：2
- 2013年
- 针对机电集成超环面传动过程中存在啮合齿对数周期性变化现象,考虑啮合刚度时变特性建立系统参数动力学模型及微分方程,据Floquet理论推导系统稳定性判断因子表达式,给出机电设计参数对系统稳定性影响规律。采用数值积分方法证实系统存在多个共振频率:固有频率共振、啮合频率及组合频率共振,给出各共振情况下频域响应曲线。结果表明,系统发生共振时除外激励频率成分外,亦含各阶固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分,且啮合频率共振与组合频率共振振幅最大频率发生在系统固有频率处,非外激励频率处。稳定性及强迫响应规律可为系统结构及机电参数设计提供理论依据。
- 郝秀红朱学军许立忠
- 关键词：机电集成超环面稳定性频域响应
- 机电集成电磁蜗杆传动机械系统灵敏度分析被引量：1
- 2019年
- 建立了电磁蜗杆传动机械系统动力学模型,采用一阶灵敏度函数法推导出系统灵敏度矩阵,在初选结构参数的基础上,研究机械系统主要结构参数对电磁啮合的影响规律,得出固有频率对这些参数的灵敏度变化曲线。研究结果表明,电磁蜗杆传动机械系统自由振动的模态分蜗杆模态和蜗轮模态;机械系统的固有频率较低;对于每个磁极都有三个不同的固有频率相对应。通过灵敏度分析,可以解决运行过程中机械结构振动的固有频率对传动随机参数的响应问题,选取参数时远离激励频率,避免共振现象的发生,为机电集成电磁蜗杆传动的加工制造提供依据。
- 关雪梅郝秀红
- 关键词：机电集成灵敏度模态
- 机电集成电磁蜗杆传动系统参数振动响应被引量：1
- 2014年
- 针对机电集成电磁蜗杆传动系统中啮合磁极数的周期性变化规律,推导了电磁啮合刚度傅里叶级数形式的表达式,建立了该机电耦合系统参数振动模型及其相应的线性时变微分方程。采用多尺度法推导了该系统自由振动近似解析解,给出了系统包含固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分的自由振动、主共振、组合共振时域及频域响应曲线。结果表明:系统发生组合共振时的主导频率为系统的固有频率,系统的组合共振振幅随谐波次数增大而递减。
- 郝秀红朱学军刘霜
- 关键词：机电集成主共振
- 航空高频自润滑衬垫材料寿命预测被引量：3
- 2021年
- 针对航空高频自润滑衬垫材料寿命试验周期长、样本量少问题,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的短时小样本寿命预测方法。基于自润滑衬垫材料稳定磨损期短时数据,采用支持向量回归算法完成了磨损量退化轨迹拟合,得到了磨损量第一和第二特征参数向量及其分布模型,并基于蒙特卡洛模拟和逆变换法进行了样本量扩充。最后,基于自润滑衬垫材料失效判据得到了扩充样本的服役寿命及其分布模型,给出了其相应的可靠性寿命指标。结果表明:短时小样本寿命预测方法具有较高的预测精度,且最小样本量可低至3,这为大幅度缩短航空自润滑衬垫材料的寿命试验周期提供了理论支持。
- 郝秀红郝秀红潘登
- 关键词：蒙特卡洛模拟支持向量回归
- 头/盘接触状态下润滑剂迁移行为研究被引量：1
- 2018年
- 为了提高磁头飞行稳定性,增加硬盘使用寿命,基于分子动力学方法建立了磁头磁盘接触状态下的润滑剂迁移模型.根据硬盘工作时磁头磁盘的相对移动速度及磁头在盘片表面飞行时高、低压区域压力差的范围,采用所建立模型分析了相对移动速度及高、低压区域压力差对润滑剂迁移及在盘片表面分布的影响;此外,通过调节模型中单个润滑剂分子的粒子数得到不同长度的润滑剂分子碎片,并分析润滑剂分子碎片对润滑剂迁移的影响。研究结果表明:磁头磁盘之间的润滑剂转移随着相对移动速度及高、低压区域之间压力差的增大而增大.润滑剂转移量在单位压力及单位速度下的增长率分别约为38.8%和6.7%;润滑剂分子碎片对磁头磁盘之间的润滑剂转移影响很小;润滑剂在盘片表面堆积的高度随着磁头磁盘相对移动速度的增加而降低;高、低压区压力差的变化对润滑剂在盘片表面堆积的高度没有影响.
- 潘登唐正强郝秀红
- 关键词：分子动力学模拟硬盘
- 永磁体分块对永磁变速机涡流损耗的影响研究被引量：2
- 2022年
- 考虑永磁变速机中永磁体的材料特性,计算了永磁体磁场透入深度,为永磁体尺寸设计提供了依据;其次,建立了永磁变速机有限元模型,基于相对速度计算了内磁环、外磁环永磁体及调磁环的涡流损耗,讨论了永磁体圆周分块和轴向分块对变速机涡流损耗的影响。结果表明:永磁体涡流损耗较调磁环硅钢涡流损耗大得多,且永磁体涡流损耗随转速增加迅速增加;轴向分块及圆周方向分块均可大幅度降低变速机永磁体涡流损耗,但轴向分块更便于永磁体安装。
- 罗帅周钰峰鲁仰辉郝秀红
- 关键词：永磁体涡流损耗分块
- 永磁齿轮静态转矩影响因素分析被引量：2
- 2022年
- 针对较大功率永磁齿轮在静态转矩特性分析中不能忽略轴向长度问题,建立其三维模型,分析其调磁环尺寸、内外转子铁芯尺寸等变化对转矩特性及转矩密度的影响规律,并与同条件下二维模型作对比。同时针对较大功率永磁齿轮漏磁问题,对其端部效应进行研究。结果表明:轴向长度对转矩特性影响很大的原因是端部漏磁效应导致,其余结构参数的变化同样对转矩特性影响很大,以上研究为较大功率永磁齿轮变速样机设计及优化和转矩特性研究提供了参考。
- 罗帅邹易达郝秀红袁晓明
- 关键词：永磁齿轮转矩特性端部效应漏磁
