基于程序设计与ADAMS的牛头刨床机构运动学分析

针对常用的牛头刨床机构进行运动学分析,用VC对其动力学方程进行编程计算其运动特性。根据机构简图用UG完成三维建模,在ADAM S中对模型进行虚拟运动仿真,得到机构的运动仿真图,为机构的设计及优化提供参考依据。     

含有冗余支链的3-RPS/3n-SPS并联机构逆动力学建模

提出一类含有冗余支链的3-RPS/3n-SPS并联机构,为解决该类机构的逆动力学问题,首先对机构进行运动学分析,建立支链与动平台末端的速度、加速度映射关系,并对运动学模型进行仿真验证;之后对3-RPS/3n-SPS机构进行受力分析,列出的平衡方程数目少于未知量个数,基于机构分支作用力与动平台末端位姿误差间的协调关系构建动力学补充方程,求解出该类机构中所有运动副的约束反力和机构分支作用力;基于达朗贝尔原理对机构进行逆动力学建模,建立了机构末端力和各杆件惯性力与机构分支作用力间的关系表达式,求解了3-RPS/3-SPS机构分支作用力、运动副约束反力及动平台位姿误差,通过分析机构分支作用力、运动副约束反力、动平台位姿误差随时间的变化规律,验证本文建立的3-RPS/3n-SPS并联机构动力学模型的正确性。所得到的动力学结果为该类机构的进一步研究和工程应用奠定了理论基础,此外该逆动力学建模方法也可用于其他含有冗余支链的并联机构中。     

基于SIMULINK的平面六杆机构仿真分析

利用Matlab和Simulink软件对牛头刨床机构进行运动学和动力学仿真,形象揭示了机构的运动规律和受力状态,为机构的设计分析提供一种全新的方法,为牛头刨床的工作参数和结构设计参数提供了理论依据.     

高速工业平缝机挑线刺布机构的动力学分析与仿真

针对工业平缝机高速化的要求,应用闭环矢量法、联立约束法对挑线刺布机构进行运动学和动力学建模,推导其运动学和动力学方程。利用Matlab/Simulink仿真得到机构的运动参数和运动副受力情况。对运动副作用力和惯性力分析,发现运动副受到周期力的作用,且力作用时间短,变化快,形成对运动副的冲击激励,易造成机体的振动和局部磨损。通过对机构的动态静力分析,为高速工业平缝机的进一步受力及振动优化提供了理论基础。     

含柔性运动副欠驱动机构运动学和动力学求解的数值迭代算法

欠驱动机构运动学和动力学约束不完整,机构运动具有不确定性,欠驱动机构引入柔性运动副后可利用其弹性反力一定程度上弥补动力学约束的不完整,但机构的运动学和动力学求解依然困难。针对该问题,以含有柔性移动副的平面2自由度欠驱动机构为研究对象,提出一种运动学动力学求解的数值迭代算法。在运动学、动力学建模的基础上,给定各构件的初始运动条件及原动件的运动规律,基于时间无限细分时两个时刻区间内速度和加速度不变的原理进行迭代和求解,能够得到各构件的运动规律及原动件的驱动力(力矩)。利用Matlab对该机构进行了求解,并分析了柔性移动副刚度对方程求解的影响。所提出的数值迭代算法在一定程度上突破了这类机构深入研究的瓶颈。     

空间RSSR机构的分析与仿真

针对空间连杆RSSR机构建立理论分析模型,利用空间机构运动分析理论,得到机构的输入输出位移方程。结合运动分析,通过建立静力平衡方程,求解运动副中的约束反力。建立机构三维模型,在仿真软件ADAMS中分析其转角关系和运动副受力情况,得出转角关系曲线图和运动副反力曲线图。分析结果表明,理论计算结果与仿真结果基本一致。     

多目标规划下的牛头刨床优化设计

采用矢量方程解析法的机构运动分析方法,通过Matlab软件方便的可视化功能,直观地对牛头刨床进行了运动学分析,得出其运动参数和运动轨迹图,对牛头刨床尺寸设计是否合理和进一步研究其结构参数的优化设计有重要的指导意义。     

空间曲柄——外摆杆机构的运动和力学分析

采用平面投影法分析了空间曲柄——外摆杆机构的运动规律,在此基础上利用示力副法计算了该机构中间运动副处的约束反力,并利用计算机辅助动力学分析软件ADAMS对该运动副处的约束反力进行了仿真分析,通过仿真结果与理论计算结果的一致性分析,得出了该机构的若干重要结论,为该机构在工程中的应用提供了依据。     

基于螺旋理论对单环空间RSUR机构受力分析

用传统方法对并联机构或复杂机构进行受力分析是十分不方便的,尤其是要计算所有运动副的约束反力时,常常需要联立大量的方程才能得到最终结果.基于螺旋理论对这类机构进行受力分析会使这个问题简化.运用此方法可以方便地求出在外力作用下机构的主动力和所有运动副的约束反力,并且对于主动力和各运动副的约束反力是以单独构件逐个求解为特点的,可以确保分析每个杆件联立求解的方程数目不多于6个.为详细说明基于螺旋理论对这类机构进行受力分析的方法的优点,以由两个转动副、一个球副和一个万向铰组成的一个单环空间机构为例运用此方法求解其主动力和所有运动副的约束反力,通过求解就可以看出运用此方法可以使机构的受力分析过程大大简化,并且思路清晰容易理解.     

带运动副间隙的内齿行星齿轮传动动力学研究

对内齿行星齿轮传动机构的传动机理进行了研究,在此基础上建立起带运动副间隙的内齿行星齿轮传动机构运动学、动力学分析模型,导出了其运动学、动力学计算公式,利用所编制的计算程序对带运动副间隙的内齿行星齿轮传动机构进行了动力学分析,讨论了运动副间隙对其动态性能的影响,为正确设计这类机构运动副间隙提供理论依据。     

基于MATLAB/SIMULINK的牛头刨床导杆机构运动学及动力学分析

本文运用MATLAB/SIMULINK软件对牛头刨床导杆机构进行了运动学和动力学分析,并通过仿真直观地揭示了机构的运动规律和受力情况,为对其深入研究提供了基础.另外,在应用SIMULINK进行运动学仿真过程中采用了微分的方法,从而使数学建模过程更为简便.     

基于Simulink的牛头刨床运动分析仿真及优化

牛头刨床是一种具有急回特性的金属切削类中用于刨削加工的机床,其关键机构为六杆机构。运用矢量解析法对牛头刨床六杆机构进行了运动学分析,利用Simulink反复求解机构运动微分方程进行运动学仿真,通过积分获得速度以及位移。针对机构的实际应用的要求,确定优化目标,运用Simulink软件中Parameter Estimation模块对参数进行优化,参数优化取得成功,此法简便易行,同时也为其他往复运动机械的优化设计提供了值得参考的设计思路和优化方法。     

含驱动摩擦的四自由度并联机构动力学分析

在考虑驱动摩擦的条件下,对一种四自由度并联机构进行了动力学分析。完全描述该机构动平台的位姿需要4个独立的广义坐标,根据运动特性推导出机构输入与输出的解析表达式,并基于牛顿-欧拉法建立了机构的动力学模型。将3种不同的静态摩擦模型引入各支链移动副,以一种3次多项式为动平台轨迹方程,得到了机构运动副约束反力和各支链驱动力。计算结果显示了摩擦对机构驱动力和运动副约束反力的影响。     

MATLAB Robotics在机器人设计中的应用简析

工业机器人运动学及动力学分析能够为机器人的驱动、减速器选型提供指导,优化杆长参数,提高运动学和动力学性能。对6R工业机器人的正向运动学方程进行了理论分析和推导。阐述了6R工业机器人自主研发过程中基于MATLAB Robotics工具箱的运动及动力学仿真以求解运动学和动力学问题的方法,为6R工业机器人的运动学和动力学分析提供了参考。     

平面变胞间歇机构动力学分析及其仿真

在采用杆组法建立平面变胞间歇运动机构的运动学分析的数学模型之后,在运动学分析的基础上,对其进一步进行动力学的分析研究。根据已经确定的杆件负载,求出主动件所需的动力以及各约束的约束反力,为选定动力和构件的强度设计提供依据。利用ADAMS对机构进行动力学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了动态静力法分析结果的可靠性。     

基于空间多面体向心机构的伸展臂设计研究

空间多面体向心机构是一类特殊空间可展机构,这类机构一般成球形或多面体形状,具有高度的对称性,通过铰链关节运动可以实现多面体机构的展开/收拢运动.本文在其结构和运动特点分析的基础上,进一步提出一种新型六面体机构.该机构由4个4腿运动链和一个十字滑块机构组成.利用螺旋理论对这种机构作自由度和奇异性分析.将这种机构运用于伸展臂的设计中,提出一种新型同步展开/收拢伸展臂机构,该机构的自由度是1.对这种伸展臂机构的运动学和动力学进行研究,推导出了其运动学和动力学方程,这有助于此伸展臂的分析设计,最后将理论计算结果与ADAMS计算结果进行比较,验证了运动学和动力学方程的正确性.本文的研究成果在航天领域有较好的应用前景.     

基于虚拟样机的变前掠翼机构仿真研究

针对提出的可变前掠翼变形机构,利用Solidworks和Adams软件建立了仿真模型。首先将仿真数据与理论计算数据对比,结果表明仿真结果和理论计算吻合得很好。然后对机构进行了运动学仿真,结果表明该机构能满足变形要求,且变形过程中,机翼转速均匀、运动平稳。最后建立了含运动副间隙的机构动力学模型,分析了间隙大小对机构动力学特性的影响;仿真结果表明,运动副间隙对机构运动特性有显著影响。研究结果可为物理样机的研制提供参考依据。     

基于ADAMS的新型仿人脚形爬梯轮椅的多体动力学仿真研究

基于设计的一款仿人脚形新型爬梯轮椅,利用大型工程软件Adams,对简化的轮椅建立了多体动力学模型,并进行了虚拟样机的仿真分析研究。利用Adams中IF函数和AZ函数对轮椅前后轮处施加了旋转副,并对改变驱动电机型号和改变机械脚结构参数的轮椅动力学模型进行了多次仿真实验,结论对比了爬梯机构的运动学特性,着重分析了爬梯上升过程运动的平稳性,对合理选择驱动电机型号和机械脚参数提供了依据,为类似机构运动的参数优化提供了理论基础。     

空间RCCR机构的力分析与仿真

利用示力副法对空间RCCR机构进行力学分析,并利用计算机辅助动力学分析软件COSMOSMotion对该机构进行仿真分析,通过典型运动副约束反力仿真结果与理论计算结果一致性分析.得出了该机构的若干重要结论.     

3T各向同性并联机构的弹性动力学建模与特性分析

为了提升并联机构的运动精度,研究并总结了3T各向同性并联机构在运动过程中由支链产生的柔性变形对其运动轨迹的影响。首先,根据该并联机构的结构分析了其运动学特性。其次,利用空间梁单元的弹性动力学模型、拉格朗日方程、有限元理论以及各条支链的运动学和动力学的约束,对3条支链都在柔性变形情况下建立其弹性动力学方程,并基于Newmark方法进行求解。最后,联立ANSYS与ADAMS软件对该并联机构进行弹性动力学仿真。通过理论计算值与机构模型仿真值的对比,发现3条支链在柔性变形条件下对3T并联机构的运动特性产生了重要的影响,进一步证明了该并联机构弹性动力学模型的可靠性,为其以后的研究与应用提供了重要的理论基础。