平面弹性机构间隙效应控制研究

弹性机构铰接副处过大间隙的存在加速了杆件的疲劳与磨损 ,严重地影响了机器的动态特性机构。本文在含间隙弹性平面连杆机构的二阶段动力学模型中 ,引入挤压油膜阻尼器被动控制技术 ,通过算例 ,对比分析了间隙铰及挤压油膜铰机构中弹性杆件变形的稳态响应。结果表明 ,挤压油膜阻尼器可以有效地控制含间隙弹性机构中过大的弹性变形 ,改善机构的稳定性能     

基于FMD理论的间隙机构动力学研究

以FMD理论为基础建立了更精确的含间隙弹性连杆机构动力学模型 ,模型中计入了含间隙刚性机构运动与弹性杆件变形运动的强耦合作用 ,利用求解刚性方程的数值积分法与求解弹性变形运动的模态分析法相结合 ,较为简洁地求得了含间隙弹性机构的动态响应。通过算例表明 ,该建模和求解方法是准确的而且对于机构优化设计更具有普遍意义     

弹性连杆机构冲击副润滑特性研究

弹性机构铰接副处过大间隙的存在将严重地影响了机器的动态性能。正因如此 ,采用间隙机构中常用的牛顿二阶段运动模型 ,引入两套广义坐标 ,对含间隙弹性平面连杆机构的副间分离与碰撞过程建立比较简洁易懂且全面反映间隙铰动态特性的动力学模型 ,计入了刚弹耦合作用及间隙对杆件弹性变形的影响 ,并考虑曲柄非匀速运转情况 ,利用该模型 ,引入挤压油膜阻尼器被动控制技术 ,通过算例 ,对比分析了理想铰、间隙铰、挤压油膜铰对弹性机构的动态特性的影响。分析结果表明 ,挤压油膜阻尼器被动控制间隙机构是可行的。因此 ,为含间隙机构未来领域的研究提供了一个新思路。     

含间隙弹性连杆机构的KED分析

将传统的ＫＥＤ分析方法与以牛顿法为基础的含间隙刚性机构二阶段模型相结合,建立了较为简洁的含间隙弹性连杆机构动力学模型,采用了ＫＥＤ求解思路,分析了运行副间隙和结构阻尼对弹性连杆机构动态响应的影响,算例表明,该方法是正确可行的。     

连杆机构运动位置再现性的解析计算

铰支点间隙是连杆机构运动中产生位移误差的主要原因之一。这个位移误差对连杆机构运动位置再现性的影响,可以由机构中同杆件的隔离体图的分析来确定。连杆机构运动位置的精确性取决于机构内部一定的机械性能,如杆件挠度,杆件变形方式(轴向、横向变形或扭转变形),以及铰支点间隙。通常,这三个因素中,铰支点间隙是连杆机构运动产生位移误差的主要原因。     

多间隙运动副平面连杆机构动态特性研究

采用非线性弹簧力和非线性阻尼描述含间隙运动副元素的碰撞接触过程，以此为基础建立了多间隙运动副平面连杆机构动力学模型；通过数值仿真研究了多间隙运动副对平面连杆机构动态特性的影响，进而讨论了在高速机构设计中应采取的设计方法；并首次指出了高速运转条件下，运动副元素由于弹性变形而存在的连续变形接触现象和多间隙运动副之间的相互影响特性。     

弹性连杆机构的动力学分析及其仿真

研究了弹性连杆机构的动力学仿真问题。首先,对连杆机构进行了弹性动力学分析及动应力分析,在此基础上导出了机构弹性运动的位形表达,最后对机构的弹性运动、动态应力分布、杆件上点的运动轨迹进行了仿真,并就运动位形和点运动轨迹同刚体运动进行了比较。通过仿真,实现了弹性连杆机构设计过程和结果的可视化,从而为弹性连杆机构的设计提供了一种新的思路和方法。     

锌基阻尼合金在含间隙机构振动控制中的应用

提出了用锌基阻尼合金材料作为构件实现含间隙弹性机构振动控制的方法。采用符合接触边界条件的非线性弹簧阻尼模型描述碰撞分离过程,建立了多间隙平面连杆机构的动力学模型;用二次曲线函数拟合实验所得锌基阻尼合金的损耗因子随应变变化的规律,由等效粘性阻尼理论,给出了一种依赖于应变和频率的非线性阻尼本构关系式;推导出了含间隙弹性连杆机构单元运动微分方程和系统运动弹性动力学方程。计算结果说明锌基阻尼合金材料应用于含间隙弹性机构的振动控制中是可行的。     

摆动式柔性递纸机构的动力学分析及研究

分析了定心上摆式递纸机构的运动过程,建立了机构的动力学模型.该模型为一存在弹性变形的四杆机构,运用Lagrange方程建立了该模型的动力学运动方程,通过摄动分析对模型进行了求解,得到了与实际运行相一致的结论.分析表明,弹性连杆机构动力学系统中存在内共振和组合共振,运动副间隙、机构边界条件、阻尼和机构尺度均可能引起机构产生非线性振动,而机构弹性构件的变形是导致机构产生非线性振动的关键因素.     

含间隙机构中的混沌现象

对含间隙的平面连杆机构进行了动力学建模,并采用Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射的方法研究了含间隙机构动力学行为的混沌现象,发现了含间隙机构的动力学响应存在奇异吸引子,而且间隙是导致混沌和影响Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射形态的主要因素。     

Rigid-flexible coupling dynamic modeling and characteristic analysis of the chain ramming mechanism

The previous studies on the dynamic characteristics of chain ramming mechanism have ignored the linkage effect of factors such as the elastic deformation of components, transmission clearance, stiffness of support body. In the model established in this paper, of which the effectiveness is verified by comparing with the experimental data, the influence of the main factors such as the elastic deformation of the chain link, the transmission clearance, the stiffness of the support body of the dynamic component and the linkage effect are all considered. The results show that the support stiffness of the sprocket shaft and the transversal support stiffness of the oil cylinder affect the longitudinal vibration of the chain. The chain link/roller clearance affects the longitudinal vibration of the chain. The track/roller clearance affects the transversal vibration of the chain at the beginning time of the ramming process and during the deceleration of the projectile.

     

弹性连杆机构振动的模型预测主动控制研究

基于机构离散状态空间模型,提出了抑制弹性连杆机构振动响应的模型预测主动控制方法。将复杂机构动力学模型中的非线性因素、耦合因素以及系统高阶模态的影响作为扰动,建立了预测机构动态变形响应的预测模型,采用带实时预测误差修正的模型预测控制方法对弹性连杆机构的振动进行了主动控制,降低了控制方法对复杂机构数学模型的要求,提高了控制系统的实时性。数值仿真和实验结果证明了该方法的有效性。     

平面连杆机构运动精度可靠性及灵敏度分析

针对平面连杆机构传动路线长,存在较大的积累误差,对机构的运动精度产生的影响不容忽视的问题,提出了加工误差、结构变形、装配间隙及铰链磨损多因素耦合作用下运动机构精度可靠性分析的建模方法及求解流程。用动量交换法建立铰链间隙的碰撞模型后对机构进行动力学分析,基于动力学分析结果,利用胡克定律及有限元法分析部件变形,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损量。在此基础上,给出了加工误差与部件变形影响下杆长的分布参数以及装配间隙与铰链磨损影响下铰链间隙的分布参数,然后将铰链间隙用无质量连杆模型替换,建立并求解机构的运动方程。通过对飞机舱门收放机构的算例分析,得到了该机构在不同收放次数下的运动精度可靠度及对应的可靠性灵敏度,并给出了制造维护建议,证明了方法的可行性。     

计入几何非线性时弹性连杆机构通用动力学方程的建立

本文应用有限元法及虚位移原理建立了计入几何非线性时弹性连杆机构一般形式的动力学方程，该方程不仅适用于由简单构件组成的平面及空间连杆机构的弹性动力分析，对由复杂构件组成的这类机构也具有很好的适用性，本文推导结果为进一步研究某些非线性因素对机构动态特性的影响奠定了基础。     

弹性连杆机构智能化仿真软件设计

针对具有工程实用价值的通用平面及空间弹性连杆机构动力学仿真软件仍处于空白的现状 ,本文以机构运动弹性动力分析方法为核心 ,在多刚体动力学分析软件 ADAMS的基础上 ,结合专家系统技术提出了平面及空间弹性连杆机构动力学仿真软件的设计方案 ,并完成了原型系统的设计 ,最后以实例验证了方案的可行性。     

变长度曲柄-连杆机构的动力学分析

以变长度曲柄-连杆机构为研究对象.从弹性力学分析入手,建立了变长度曲柄-连杆机构的非线性动力学模型;用数值计算方法对非线性动力学方程进行了求解.实例计算的分析结果表明选择适当的变化规律,改变曲柄长度,可以降低机构的动态响应.这为振动响应的控制研究开辟新的思路.     

Reducing undesirable vibrations of planar linkage mechanism with joint clearance

An optimization design method is presented to reduce the undesirable vibrations caused by clearance for planar linkage mechanism. A clearance joint is defined and considered a contact/impact force constraint. Contact and impact force models for the clearance joint are established using a normal contact force model based on Hertz model with energy loss and a tangential friction model based on modified Coulomb model with dynamic friction coefficient, respectively. In view of the clearance joint, dynamic equations and optimization method for a planar four-bar mechanism are then presented as an application example. The optimization aims to minimize the maximum absolute acceleration peaks of the mechanism by determining the link lengths of the planar linkage mechanism. Finally, the optimization design is solved by a generalized reduced gradient algorithm. Results show evident decrease in vibration peaks of the mechanism and obvious reduction in the contact forces in the clearance joint, which contribute to a good performance of planar linkage mechanism systems.