剑杆织机共轭凸轮引纬机构动态响应

为了掌握剑杆织机共轭凸轮引纬机构在高速运转下的动态响应,以TT96型剑杆织机为例,运用模化方法建立了共轭凸轮引纬机构的数学模型,并利用MATLAB对该引纬机构的动态响应进行了仿真计算.在此基础上,分析了该织机引纬运动规律和工艺特点,为剑杆织机引纬工艺的完善和共轭凸轮引纬机构的设计提供了理论基础,对剑杆织机共轭凸轮引纬机构的动态性能分析有较普遍的意义.     

球面4R引纬机构运动及载荷特性研究

针对剑杆织机引纬机构空间球面特殊的运动特征和载荷变化等问题,分别将空间机构运动的几何等同性和动静法的方法应用到该机构的运动函数和轴承载荷的推导中。对该球面机构中做空间运动的构件开展了输出运动特性和惯性载荷特性的分析,建立了输出转角、动能以及惯性力矩与输入转角之间的直接表达关系,通过将已建立的三维模型导入Adams软件,利用其中的机构分析功能对引纬机构进行了动态仿真,对比了由理论计算与仿真得到的曲线。研究结果表明,球面4R机构中的两个结构参数影响其空间构型及空间连杆的运动空间,是箱体设计的依据要素;空间连杆的载荷可以通过公式计算。     

剑杆织机新型引纬机构的运动学分析与设计

针对一种由凸轮、连杆、齿轮组合而成的新型剑杆织机引纬机构，以实现剑杆修正梯形加速度运动规律为目标，从运动学角度对其进行了分析和设计，获得了整个机构的运动尺寸和共轭凸轮实际轮廓曲线参数，所得结果能满足现有剑杆织机的结构布局要求，为该新型机构的进一步深入研究和实际应用提供了依据。     

椭圆齿轮—曲柄摇杆引纬机构的运动学建模与特性分析

为了分析椭圆齿轮-曲柄摇杆引纬机构的运动学特性，建立了该机构的运动学数学模型，开发了辅助分析软件，分析了一些重要参数对该机构运动学特性的影响，得到了一组较佳的参数。对该组参数下的引纬机构进行了运动分析，并和比利时PICANOL公司生产的GTM剑杆织机的空间四连杆引纬机构进行了比较，证明了椭圆齿轮-曲柄摇杆引纬机构能满足引纬要求。     

非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求设计与运动学分析

为了分析非圆齿轮行星轮系引纬机构的运动学特性并获得一组较优的参数,建立了该机构的运动学分析模型,基于Visual Basic 6.0平台编写了该机构的辅助分析与运动仿真软件,分析了几个重要参数对机构中非圆齿轮节曲线的影响,得到了一组较优的机构参数。对该组参数下的引纬机构进行运动仿真分析,在相同筘幅和织机主轴转速条件下,对非圆齿轮行星轮系引纬机构和TT96剑杆织机引纬机构的运动学特性进行了比较,结果表明非圆齿轮行星轮系引纬机构具有较小的最大速度值和最大加速度值,能够满足引纬要求。     

五剑杆织机引纬机构创新设计及优化

为解决现有矿山机械输送带易失效损坏,其骨架织物织造效率低、纬纱张力不均及高速时剑杆振动易脱针等缺陷,研发了五剑杆织机.对五剑杆织机中引纬机构进行研究,设计了新型五剑杆引纬工艺,基于五剑杆引纬工艺设计了引纬机构和5层纬纱张力均匀装置,并利用ANSYS Workbench软件对关键部件剑杆的刚度及强度进行有限元分析,基于响应面法,以剑杆的最大变形为优化目标,对剑杆结构参数进行优化设计,最后在Adams软件中进行运动学仿真得到其运动曲线.结果表明:剑杆内径d1和外径D2对最大变形和最大应力敏感度最高.优化方案相较原方案最大变形减小了22.8％,最大应力减小了21.9％,仿真结果表明剑杆在中后期振动较大、振动幅值在允许范围之内.该设计与所得结果可为多剑杆织机的研发提供借鉴与参考.     

基于运动学图谱的共轭凸轮引纬机构参数区域的优化设计

为了在高档织机开发过程中实现引纬机构的优化设计，适应客户个性化定制需求，针对共轭凸轮引纬机构提出了一种运动学求解方法。建立了引纬剑杆的运动学方程，求解了位移、速度、加速度，以及与运动学参数相关的运动特性图谱;以摇杆为例构建了一种考虑动力学影响的结构优化方法，利用运动学特性图谱求解了相应杆长的最优区间。基于MATLAB仿真图，验证了该方法的正确性。     

剑杆织机空间连杆引纬机构载荷特性研究

为了研究剑杆织机空间连杆引纬机构对主轴产生的载荷的变化规律,运用Pro/E软件的机构分析功能,针对不同的空间连杆引纬机构,以主轴为等效构件,分析了引纬机构中各构件的等效转动惯量分布和变化规律,以及引纬机构的等效载荷等。研究结果表明：剑头、剑带、传剑轴的等效转动惯量占整个引纬机构的等效转动惯量的比例极大,而且随着门幅的加宽,所占比例增大;引纬机构的等效载荷主要来自于自身的惯性载荷。降低剑头、剑带及传剑轴的质量和转动惯量是高速织机发展的趋势。     

超宽门幅织机电磁发射引纬机构结构设计与磁场分析

电磁发射技术在工业装备领域已显示出了巨大的应用潜力,针对超宽门幅高速自动织机引纬难的问题,提出基于电磁发射的超宽门幅高速织机引纬方法,依据引纬工艺要求,建立夹纬器运动模型;对电磁发射引纬机构的结构进行分析设计,建立初始发射速度、电磁发射力等发射性能和引纬机构结构参数的分析计算模型,主要包括发射线圈安匝数、发射电流以及线圈长度等。试验时,电磁发射引纬模型线圈长度累计500 mm,引纬初速度达65 m/s,设计达到预期目标。     

考虑齿轮动态啮合力的碳纤维立体织机引纬机构设计研究

针对现有碳纤维立体织机引纬机构剑杆运动加速度波动剧烈,导致剑杆运动振动,运动平稳性差,提出采用减小齿轮模数同时增加异相位啮合齿轮的方法来提高引纬机构的运动稳定性,并在ADAMS软件中对不同模数、齿轮数和不同相位的几种引纬机构方案进行动力学仿真对比分析。实验结果表明,两个齿轮同相位传动改为异相位传动,传动动力性能可以得到一定的提高,但对于模数较大的齿轮齿条传动改善效果不明显;采用减小齿轮模数同时增加异相位啮合齿轮的方法,则可以显著提高齿轮齿条啮合传动动力性能,加速度在各频率的波动幅值平均降低25%。     

基于线性输入输出关系的空间连杆机构设计

通过对机构设计要求和初始条件的分析,提出两种典型的设计方案,一种是RSSR机构,另一种是双RSSR机构。以CATIA为平台,按自顶向下的设计思路,进行空间连杆机构的结构设计,并在CATIA运动模拟机构中进行运动模拟,比较了两种方案的运动传递特性。分析指出,在输入角度较小的情况下,两种机构的输入量与输出量之间均能保持良好的线性关系;适当选择构件尺寸,双RSSR机构能基本保持输出与输入相等。而RSSR机构能否保持输出与输入相等主要受到初始条件的限制。     

空间 RSSR和球面 RRRR机构的计算机三维位形动态模拟

虽然空间RSSR和球面RRRR机构的解析方法是比较成熟的，但是对于具体机构而言由于设计和分析的结果是用方程和函数表达的，因此具有不直观、难以检验和不可靠的缺点。针对这种情况，这里提出了对机构位形作三维动态模拟的计算机算法。作者已在此基础上在AutoCAD图形系统中编制出了相应的软件程序。用该软件程序模拟出的机构位形可以用AutoCAD命令显示和直接检验。     

正置式空间曲柄摇杆RSSR机构设计的辅助角方法

通过引入辅助角λ,提出了一种简单通用、行之有效的设计正置式 (行程速比系数 K =1)空间曲柄摇杆RSSR机构的新方法—辅助角方法。它对通常的和带有诸多辅助条件的设计问题具有普遍的适应性和有效性。     

多模式空间6R地面移动机构

提出一种新型空间单闭链F1C1（约束力F和约束力偶C）约束型6R（转动副）机构,并应用其研制一种地面移动机器人。基于单环运动链构型综合方法,构造出空间单闭链单自由度F1C1约束型6R机构,应用螺旋理论进行自由度和奇异位置分析,结合地面移动需求构造地面移动机器人,进行了杆件形状的设计,规划驱动电动机布局方案,完成运动学和移动机理分析,规划类蠕动、平面4R转向和内翻三种移动模式,分析越障性能,揭示其突出的折展特性。制作样机,验证了多模式空间6R地面移动机构方案和运动规划的可行性。     

用快速傅里叶变换进行球面四杆机构连杆轨迹综合

根据给出的球面四杆机构连杆轨迹的数学模型,借助傅里叶级数这一数学工具,对连杆轨迹的谐波成分进行理论分析,发现连杆轨迹的谐波成分与其相应转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。确定球面四杆机构的基本尺寸型,在此基础上建立包含600余万组机构基本尺寸型的球面四杆机构连杆轨迹的谐波特征参数数值图谱库。利用傅里叶级数理论建立球面四杆机构处于空间任意位置时连杆曲线的数学方程,推导出计算机构的实际安装尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式。利用建立的谐波特征参数数值图谱和推导的理论公式解决了球面四杆机构的轨迹综合问题,最后给出算例证明本方法的可行性。     

空间并联机构位置分析的连续法

本文研究了四类由平台式机械手转化得到的空间并联机构的位置正解问题。当输入给定时，这些机构转化为ＲＲＲ—３Ｓ、ＲＲＰ—３Ｓ、ＲＰＰ—３Ｓ和ＰＰＰ—３Ｓ等四种空间多环结构共包括ＲＳＳＲ、ＲＳＳＰ、ＰＳＳＲ和ＰＳＳＰ等四种基本回路。对每个基本回路，用坐标变换矩阵法建立回路方程，进而得到上述四种空间结构的位置方程组，引入连续法，直接求出每种结构的全部位置解。数据实例表明，ＲＲＲ—３Ｓ结构与ＲＲＰ—３Ｓ结构各有１６组解，ＲＰＰ—３Ｓ结构有１２组解，ＰＰＰ—３Ｓ结构有８组解。     

一种新型6-DOF并联机构的运动学分析

提出了一种新型6自由度2支链并联机构:2-S*RU;其中S*为3自由度球面机构,为复合球铰,R为转动副,U为虎克铰。采用余弦矩阵方法得出了该并联机构的位置正反解的封闭解形式,其中正解的最终方程为一元4次方的多项式。采用余弦矩阵的优点是:第一,与欧拉角不同,方向余弦矩阵不会有任何有代表性的奇异位形。第二,在计算过程中不会出现三角函数,提高了计算效率。该机构可应用于机器人手臂,结构简单紧凑,易于实现模块化。     

空间第一组机构连杆扭角和回路的关系研究

从球面三角理论出发 ,对球面四杆机构构件扭角和机构回路的关系进行分析 ;通过球面 4R机构中最大扭角和最小扭角进行定义 ,给出了其所满足的三个条件与球面 4R机构的四种回路特性之间的联系 ,最后阐述了将此结论应用于第一组空间单环机构的方法。这对于机构分析与综合有重要的参考价值。     

A new type of compliant spatial four-bar (RSSR) mechanism

This paper presents a novel study on the analysis and design of a new type compliant spatial four-bar (RSSR) mechanism. To the best of our knowledge, any research on compliant spatial mechanisms which possesses out of plane motions is not available in the literature. This study introduces enumeration and novel approach for the analysis and design of such mechanisms. The analysis and design are performed with the pseudo-rigid-body model (PRBM). Since there are numerous applications of rigid spatial four bar mechanisms, it is strongly believed that a compliant version of such mechanisms may find many applications.     

新型三平移两转动并联机构及其运动分析

提出了一种新型五自由度并联机构及其应用前景，该机构由一个具有平行四边形机构的8R分支和四个SPS分支组成，可实现空间的三维移动以及两个独立方向的转动，可用于如部件装配、推拿机器人、空间机构的运动平台等应用场合。文中分析了能实现预定运动输出的机构学原理，计算了它的活动度，采用直观的零位形两步法建立运动变换矩阵，求出了用于实时位置控制的反解，并给出了数值算例，分析了其在推拿机器人设计上的应用前景。