无负重轮式履带车辆牵引特性研究

无负重轮型式的履带车辆行走系统由于其内部结构组成的变化导致其牵引性能匹配计算与负重轮型式车辆相比存在差别，研究了履带行走系的内部摩擦系统和履带-地面行驶动力学，分析了不同重心偏心和内摩擦对整机牵引特性的影响，并对某型履带车辆进行了分析计算，结果表明，无负重轮型式机型的有效牵引力和牵引效率下降可达50％，其中机架履带滑动摩擦是构成功耗的主要因素。     

微间隙共形圆柱接触力模型的适用性分析

针对目前间隙铰接副接触力模型无法有效表述不同材料耗散阻尼效应,以及不适用于微间隙共形接触的问题,分析各种接触力模型中弹性接触力和耗散阻尼力计算方法的优缺点,提出一种普适性的圆柱内接触力分析模型。该模型将接触力描述为接触深度的显式函数,并将其适用范围有效地扩展至微间隙和低恢复系数工况。采用含间隙铰接副的曲柄-滑块机构进行动力学分析,对所提出接触力进行验证,计算结果表明:所提出的普适性接触力模型体现了微间隙时更高的接触刚度和低恢复系数时显著的阻尼效应,从而可为不同材料和间隙尺寸的间隙铰接副力学分析提供更为完备的计算模型。     

间隙约束副摩擦接触对多体系统动态特性的影响

分析总结了常见的间隙约束副摩擦接触计算模型,用拉格朗日方法建立含间隙约束副的多体系统动力学模型,并用龙格-库塔法进行求解,获得系统的动态时域响应特性,利用快速傅立叶变化(FFT)得到系统的频谱,最后从时域和频域对不同的摩擦接触模型下系统动态响应进行对比分析.计算结果表明应用Hertz接触算法得到的动态响应峰值最大,超谐现象突出,振动明显;连续接触模型的响应峰值最小,响应频率带宽较窄;摩擦因数增大会对碰撞振动起抑制作用,降低系统的混沌效应.     

含油膜润滑间隙铰接副的多体动力学分析

针对含油膜润滑间隙铰接副的多体动力学问题,采用挤压油膜润滑力约束替代运动学约束的方式构建间隙铰模型,并对比分析间隙铰在油膜润滑和干接触情况下的模型参数(如油液黏度、间隙尺寸)对机械系统动力学特性的影响。数值算例结果表明,润滑油膜具有良好的减震效果,使得系统动态性能各项指标接近于理想情况,且最小油膜厚度远大于安全值;随着间隙增大或油液黏度减小时,铰接副反力出现振荡,系统刚性趋于严重,特别是在油液黏度较小时,销轴与轴套接触面接触趋于频繁,干接触和磨损可能性增大。     

摆线传动接触载荷与效率的关联模式及试验验证

为揭示摆线针轮传动的接触载荷与效率的关联模式,基于牛顿法和弹性接触理论提出了一种可实现摆线针轮多齿啮合点精确定位、接触载荷分布确定和传动效率计算的理论分析方法。该方法建立了摆线轮刚体动力学方程,并将传动效率表达为摆线轮所受合外力的函数;通过摆线轮齿廓离散点与针齿圆、输出销/孔的相对几何关系与接触条件来确定摆线轮接触载荷;将摆线轮接触载荷转化为广义力,形成由摆线轮合外力/力矩表达的传动效率函数。以某单级摆线减速器为例,分析设计参数与运行工况对传动效率的影响。通过专用试验台进行对比试验,结果表明：理论计算传动效率不随负载变化;低负载时,传动效率偏低,且随负载增大而快速上升;高负载时,传动效率变化不大,趋于稳定值,且与理论值接近。该方法仅可作为高负载时摆线针轮传动效率评估的简明方法。     

Kriging代理模型在间隙铰接副磨损优化中的应用

针对机械系统中多间隙铰接副等的磨损寿命设计优化问题,结合Kriging代理模型和序列二次优化算法实现机械系统中多个间隙铰接副磨损预测和等磨损寿命设计。基于磨损与机构动力学耦合计算方法,引入Kriging代理模型,构建了"设计变量-拉丁方试验设计-代理模型-设计优化"的集成化自动分析流程,并以Matlab工具箱和自编优化设计程序开发了计算程序。通过曲柄滑块机构中2个间隙铰接副磨损优化分析和试验对比,结果表明,基于代理模型的铰接副磨损优化结果只有4. 7%的偏差,可在保持较高精度的前提下大幅提高计算效率,为机构多铰接副等磨损寿命设计提供工具。     

三维分形粗糙表面的修正接触模型

基于分形理论,建立了粗糙表面的接触行为预估模型,采用了包含弹性、弹塑性和塑性全状态的微凸体接触模型并将其扩展到粗糙表面接触问题,实现了对传统二维分形粗糙表面接触模型的修正,构建了三维分形接触模型。通过计算结果与实验数据的对比可知:修正后的三维分形接触模型(修正Y-K模型)的计算结果与实验测试值比较接近,而Y-K模型的计算结果则与实验值相差甚远,尤其是在载荷较大时。修正Y-K模型的结果虽然与实验值有一定差距,但相较Y-K模型已有了相当的改善,为分形接触计算提供了更为准确的理论方法。     

基于现代CAD/CAE技术的织机虚拟样机研究

提出了应用现代CAD／CAE技术进行织机设计与开发的方法和方案,论证了方案的可行性。应用机械系统建模与仿真软件设计了织机结构系统和主要工作机构的虚拟样机。     

织机减振器的动态设计与仿真

针对传统的螺旋弹簧减振器阻尼小、易损伤等问题，参照发达国家新型高阻尼减振器的特点，分别设计了用于织机的四地脚及三轴的高阻尼橡胶和金属螺旋弹簧组合减振器，给出了该减振器的结构设计要点及设计参数，在ANSYS及ADAMS平台上实现了减振器的动态仿真，对其结构刚度与阻尼参数进行了优化设计与评估．结果表明其隔振及阻尼减振效果较好．还提出了织机和织造车间整体优化减振的实施方案。     

虚拟样机技术在织机隔振器设计中的应用研究

介绍了虚拟样机技术，在对织机隔振器系统动力学分析的基础上，利用ADAMS软件，开发出了隔振器虚拟样机，并研究了其动态特性，对阻尼和刚度参数进行了优化设计，为隔振器物理样机设计提供理论支持。