基于Matlab曲柄群驱动机构平面内的动力优化平衡研究

通过对曲柄群驱动机构平面内的惯性力与惯性力矩分析,建立了该机构动力优化平衡模型.以3个曲柄副的曲柄群机构为例,利用Matlab优化工具箱对具体优化模型进行了求解.结果表明,曲柄群驱动机构动力优化平衡方法能够大幅度降低机构的惯性力与惯性力矩,并且优化平衡时仅需要根据优化结果,在曲柄长度反方向的确定位置附加确定质量的平衡质量块即可,该方法具有较高的可操作性与实际应用价值,对该机构的快速平衡和推广应用具有一定指导意义.     

曲柄群机构单元化惯性力矩平衡

针对曲柄群机构的特点,将曲柄群机构划分为曲柄和连杆两类运动单元,首先以运动单元为基础,通过改变质量分布状态实现该曲柄群机构的惯性力平衡。在机构惯性力平衡的基础上,推导了机构惯性力矩平衡时连杆质心坐标与曲柄回转中心坐标的关系,得出通过改变连杆质心位置实现曲柄群机构惯性力矩平衡的方法,并通过仿真试验证明了该方法的有效性。该方法得到的计算结果简单明了,同时对于工业生产中设计曲柄群机构的结构尺寸以减小或消除该机构的基础振动也具有较好的指导意义。     

曲柄群驱动机构的惯性力平衡分析

针对曲柄群驱动机构平衡理论研究方法的不足,提出运用质量矩替代法将曲柄群驱动机构惯性力平衡问题等效为连枝构件(连杆桁架)在相邻曲柄的附加质量矩替代和所有曲柄(树枝构件)组成的二副杆树系统的惯性力完全平衡条件。联立连杆桁架的质量矩替代公式与所有曲柄惯性力完全平衡公式可直接列出任意曲柄群机构惯性力平衡条件。然后以四曲柄群机构为例运用该方法对机构惯性力平衡条件进行了简化。最后,借助三维建模软件Pro/E和动力学仿真分析软件Adams对四曲柄群机构进行动态仿真,验证了质量矩替代法对此类机构惯性力平衡的适用性。     

曲柄群机构的动平衡条件分析

针对曲柄群机构动平衡方法研究的不足,将质量矩替代法和动量矩替代法相结合推导出曲柄群驱动机构摆动力和摆动力矩完全平衡条件,得出连杆桁架作用在相邻曲柄上的附加质量矩和附加动量矩公式以及二副杆树系统的摆动力和摆动力矩完全平衡条件。将曲柄群机构的动平衡问题归结为求解一个线性方程组而实现机构力和力矩的平衡,同时还得出此类机构只施加配重而不需附加惯性配重机构就可实现机构动平衡,该动平衡方法的应用对物理样机的实验方案设计和配重参数的选择都具有较强的理论指导意义。     

刚性连杆机构平衡问题综述

连杆机构的平衡由来已久,1968年G·G·lowen对惯性力、惯性力矩和输入力矩的平衡方法已进行了全面的总结,对惯性力的完全平衡,归纳为五种方法,即质量替代法;主要点向量法;线性独立向量法;凸轮平衡法和对称机构平衡法。惯性力矩的完全平衡,归纳为三种方法,即凸轮平衡法;齿轮平衡法和对称机构平衡法。输入力矩的平衡则主要采用飞轮和弹簧。惯性力和惯性力矩的部分平衡,则主要用齿轮平衡重平衡其简谐波部分。本文仅就刚性平面连杆的平衡问题综述如下: 一、震动力的平衡 72年F·R·Tepper对“线性独立向量法”作了进一步的补充,一是应用回路原理证明了一个机构能否进行完全力平衡的条件;二是得出了可进行完全力平衡的一般n杆平面连杆机构的最少平衡重数量为n/2的结     

曲柄固定式斜盘发动机的自平衡分析

以曲柄固定式斜盘发动机为研究对象,对其惯性力和惯性力矩进行了分析,得出结论:该型发动机完全可以实现自平衡,有利于提高发动机的运转平稳性、动力性和经济性.     

基于四杆机构的涡旋压缩机的平衡分析

针对影响涡旋压缩机振动及动力平衡问题,从四杆机构摆动力和摆动力矩及轴的惯性力矩平衡的原理出发,得出了这种方法与涡旋压缩机一次、二次平衡的方法在原理上基本一致的结论,即它们都以减轻惯性力作用在曲轴支承轴承的动载荷为目的,同时还比较了这两种方法的不同,提出了一些新的平衡方案,为较准确地平衡涡旋压缩机的惯性力和惯性力矩的影响奠定了基础.     

一种全平衡式往复压缩机稳定性优势分析

一种全平衡往复压缩机的气缸分布在曲轴两侧且在一条直线上,其惯性力是平衡的,惯性力产生的力矩和为0。对称平衡型压缩机由于存在曲柄错角和列间距,惯性力可以平衡,但惯性力矩不能完全平衡,而倾覆力矩在两种压缩机中都是存在的。惯性力矩和倾覆力矩属于压缩机"外力矩",能传到压缩机外部从而引起压缩机的振动。计算了对称平衡型压缩机惯性力矩和倾覆力矩,对比可得惯性力矩在压缩机"外力矩"中所占比例,进而可对比分析出全平衡往复压缩机相对对称平衡型压缩机的稳定性优势。     

发动机双轴平衡机构的设计方法研究

基于对发动机进行动力学分析基础上,设计发动机设计双轴平衡机构,达到减弱或消除某次往复惯性力的目的以及尽可能的减小本次倾覆力矩。对比安装使用所设计双轴平衡机构前后振动情况,使用双轴平衡极大地改善了该此类发动机的振动特性,完全平衡了某次往复惯性力,最大限度地消减了此次侧倾力矩。本方法的研究对该类型发动机设计及减振设计都具有很强的实用价值和指导意义。     

发动机曲柄连杆机构连杆质量的优化配置

利用在三维造型软件中生成的发动机曲柄连杆机构的三维物理样机模型，在ADAMS软件中生成可用于动力学仿真的虚拟样机模型，通过对发动机曲柄连杆机构的惯性力的理论分析和在ADAMS中进行动力学仿真，在此基础上利用AD-AMS软件进行了曲柄连杆机构连杆质量的优化配置仿真，通过优化可以找出连杆的最佳质心位置，使机构的惯性力和惯性力矩最小。从而提高机构的动力学性能，提高设计效率。     

机械式惯性开关设计

针对引信中的普通开关无法可靠闭合自锁接通电路,设计了一种机械式惯性加速度开关,利用炮弹发射时的过载使其闭合并且自锁,使电路有效、可靠的接通。实验和仿真结果表明,该开关可以实现可靠闭合自锁,为在实际中的应用提供理论依据。     

惯性测量系统的一种算法

阐述了惯性测量原理在轨道检测车中的应用，分析了常用捷联算法的优劣；介绍了四元数法的基本原理及其在捷联系统中的用法；给出了惯性测量系统的实用算法。     

惯性传感器试验台的设计

设计的试验台用于对某型飞机惯性传感器进行检测,确保惯性传感器在飞机防滑刹车系统中工作正常,从而保证飞机的安全。该试验台操作使用简单,可靠性和检测精度高,提高了惯性速度传感器的检修质量。     

Inertial measurement using atom interferometry

The recent advances of atom interferometer and its application in precision inertial measurement are review ed. The principle,characteristics and implementation of atom interferometer are introduced and it can be used to measure gravitational acceleration,gravity gradient and rotation for its high sensitivity. We also present the principle,structure and new progress of gravimeter,gravity gradiometer and gyroscope based on atom interferometer.     

惯导模拟训练软件的设计

文章采用VC++和LabWindows/CVI语言对飞机的飞行过程和惯导系统进行仿真,同时利用LabWindows/CVI语言进行了可视界面的制作,制作的用户界面直观、方便、简洁,易于使用与维护。并通过相应的通信程序利用网络将模拟器连接起来,完成基于分布式仿真技术的惯性导航模拟训练软件的设计和实现。     

Inertial forces acting on a gyroscope

Gyroscopic devices for navigation and control systems are widely applied in various industries, such as shipping and aerospace. A remarkable property of gyroscopes is that their axes can be maintained within a particular space. This interesting property of a spinning disc mounted on an axle is represented by a mathematical model formulated based on L. Euler’s principle of change in angular momentum. Nevertheless, numerous publications and analytical approaches in known gyroscope theories do not correspond to practical tests on gyroscopes. A simple rotating disc creates problems that do not have long-term solutions. Recent investigations in this area have demonstrated that the origin of gyroscope properties is more sophisticated than that described in known hypotheses. Researchers have not considered the action of inertial forces produced by the mass elements and center mass of the spinning rotor that create internal resistance and precession torques. Resistance torque is established through the actions of centrifugal and Coriolis forces. Precession torque is established through the actions of common inertial forces and a change in angular momentum. These internal torques act simultaneously and interdependently on two axes and represent the fundamental principles of gyroscope theory. Equations for internal inertial torques of a spinning disc have been formulated through mathematical analysis and differential and integral equations. These calculus methods provide a basis for understanding the rates of change in inertial forces acting on a gyroscope and include the use of functions, their derivatives, and integrals in modeling the physical processes in gyroscopes. This paper presents mathematical models for several internal inertial torques generated by the load torque acting on a spinning rotor. These models can describe all gyroscope properties and represent their novelty for machine dynamics and engineering.     

压阻式复合惯性加速度传感器的研究

对于压阻式复合惯性加速度传感器的惯性变换系统的结构特性、工作原理进行了分析讨论,建立了数学模型,所设计的惯性式弹性敏感元件,能分别将线加速度产生的惯性力及角加速度产生的惯性力矩,转换成弹性梁的变形,通过应变计及电路,将此变形转换成为可测的电学量.并能通过合理组合的测量电桥,消除线加速度及角加速度之间交叉耦合影响.并用试验证实了该惯性系统设计合理,它可以作为线加速度及角加速度复合测量用.     

二自由度超声波电机惯性驱动研究

设计了采用单相电源驱动旋转和直线两种运动的新型单定子二自由度超声波电机,提出了一种近谐振点平稳惯性冲击的电机驱动方法。基于电机构造机理和驱动原理,建立了电机惯性驱动模型,定量分析了方波信号参数对电机性能的影响。算例分析表明,电机在近谐振点采用非对称方波激励,定子端面可输出符合惯性驱动要求的锯齿波。给出了最佳的方波驱动频率与占空比。该驱动方法简洁高效,完全消除了相位差对多自由度电机性能的影响。     

微惯性测量器件的标定方法研究

在捷联惯性航向姿态测量系统中,微惯性器件是核心部分,陀螺和加速度计的精度直接影响整个系统的精度.详细给出了惯性测量器件的标定方法,利用软件来补偿器件的误差,从而改善系统性能.     

惯导仿真训练系统的研究

采用面向对象的软件建模思想、模块化的软件设计思想和多种相关技术,设计实现了"惯性导航仿真训练系统"。该系统是一个能训练领航员熟练操作惯导及领航技能的软硬件结合的仿真训练系统。文章对系统的设计原则、构成及实现方法进行了阐述,给出了测试航线图,并实现了与其他模拟器的组网对接。