高弹性联轴器静态扭转刚度和径向刚度仿真分析研究

本文采用Abaqus对高弹性联轴器进行性能分析,橡胶材料超弹性特征选用Yeoh模型,通过橡胶试样试验数据得到合理的联轴器橡胶部分的材料参数。对某型号高弹性联轴器分别在法兰径向加载18毫米和扭转加载0.28弧度的仿真分析,在仿真计算过程中应用获得的橡胶材料参数,分析结果显示,静态径向刚度和扭转刚度与试验结果基本相符合,表明本文采用的仿真分析方法对高弹性联轴器的设计具有一定的指导意义。     

新型高弹性联轴器

文章介绍了一种新型高弹性联轴器的研制概况、结构特征和弹性部件的静动态特性分析。与现有国内外弹性联轴器的性能进行了综述比较,指出了新型高弹性联轴器在工业上的应用预测。     

高弹性联轴器的静力学仿真分析

目的:通过对高弹性联轴器静力学仿真结果的分析,来验证该型联轴器的设计合理性。方法:由于该联轴器力学方程具有高度非线性特点,很难用理论公式准确地计算出它的动态特性。因此、通过有限元法来确定联轴器的力学性能参数。结果:利用ANSYS软件对联轴器进行了静力学分析,并将仿真数据与试验数据进行了比较,发现两者相吻合。结论:利用有限元计算能够快速精确地计算出高弹性联轴器的力学性能,同时分析结果表明该型联轴器的设计比较合理。     

关节叠片联轴器叠片刚度的计算

为研究叠片联轴器挠性元件的刚度性能,利用材料力学和微积分的相关知识推导出叠片的扭转刚度和轴向刚度计算公式。通过简化模型,分析叠片在运转过程中的变形最大和最小两个特殊位置,由这两个位置的刚度计算公式相同可以得到叠片的径向刚度不随叠片的位置变化,并推导出关节联轴器叠片的径向刚度计算公式。根据所推导出的刚度公式,利用Matlab软件编程计算出扭转、轴向和径向刚度值。研究表明,有关节轴承与无关节轴承的叠片联轴器的轴向刚度相同而径向刚度相差较大,由此可见,关节叠片联轴器补偿径向误差的能力更强。     

膜片联轴器的强度与刚度分析

膜片联轴器具有许多其它类型的联轴器所不具备的良好性能,它主要由两个半联轴器和几组膜片组成。本文将根据膜片联轴器的受力状况,对其进行应力分析和刚度分析。     

大转矩高弹性联轴器位移补偿机构优化设计

本文针对大转矩高弹性联轴器的位移补偿机构开展了优化设计分析、仿真计算分析等方面的研究,并对研究的结果进行了试验验证,形成了大转矩高弹性联轴器位移补偿机构优化设计方法,该方法可以用来指导同类型位移补偿结构的优化设计。     

高弹性橡胶合金联轴器静态扭转特性仿真分析

弹性体是高弹性联轴器的关键部位,它的结构、材料和制造工艺直接决定了高弹性联轴器的工作性能.通过实验测定了高弹性橡胶合金联轴器弹性体Mooney - Rivlin模型力学性能常数,并以此为依据,利用ABAQUS软件对该联轴器的静态扭转特性进行了仿真分析,分析结果表明高弹性橡胶合金联轴器能有效克服现有联轴器的各种不足之处,...     

塑料合金高弹性联轴器试验台的开发研究

对塑料合金高弹性联轴器的综合性能试验台进行了设计，阐述试验台的设计要求、设计思想和结构特点，并介绍试验台的总体布局和组成部分；液压系统是试验台的核心部分，重点对液压系统进行设计及说明。     

高弹性联轴器橡胶弹性元件传热与温度场的仿真分析

利用ABAQUS有限元分析软件对LS2110型高弹性联轴器橡胶弹性元件在不同工况下生热、传热进行了研究,形成了相应的研究方法。通过该方法得到的计算结果与通过振动试验所得的试验值有较好的一致性,误差最多不超过10%,表明基于此方法所得的温度场能较好地反映橡胶弹性元件工作时的实际情况,且具有较高的精度,通过该方法可较好的辅助高弹性联轴器的结构优化与选型。     

安装误差下径向永磁联轴器振动特性分析

径向永磁联轴器具有传递效率高、绿色环保及易于装配的传动特点,但由于其主、从动转子的不连接性,导致在制造安装过程中易产生安装误差,影响结构的稳定性进而会出现径向轴心大幅度振动的问题。由于内部磁场力表达式较为复杂,利用分析力学求解运动方程难以实现,为此,利用耗散系统的拉格朗日方程从能量的角度建立其动力学方程,根据实际参数利用Matlab对其进行求解,得到系统随误差值变化的分叉图和不同误差值下的位移响应图,得到系统稳定传动的安装精度;同时,也验证了所建立动力学模型的可行性。     

微机电陀螺耦合刚度的辨识

针对微机电陀螺耦合刚度的辨识,提出了以驱动轴、检测轴、驱动-转动耦合和驱动-检测耦合频率响应特性为基础的耦合刚度辨识方法。设计了一种驱动轴和检测轴双向位移解耦的双质量线振动微机电陀螺,基于经过简化的梁的刚度特性建立了微陀螺平面运动动力学方程,导出了结构在存在耦合刚度情况下驱动轴、检测轴、驱动-转动耦合和驱动-检测耦合的传递函数。根据耦合传递函数把刚度耦合产生的根源定位到特定的几组梁之间的刚度误差。通过驱动-转动耦合与驱动轴幅频特性之比辨识出驱动-转动耦合刚度系数,通过驱动-检测耦合与检测轴幅频特性之比辨识出转动-检测耦合刚度系数。实验测试了设计加工的微陀螺的频率响应特性,利用提出的耦合刚度辨识方法得到陀螺的驱动-转动和转动-检测耦合刚度系数分别为0.14N和0.054 33N。得到的耦合刚度的辨识结果可为微陀螺梁刚度的激光修调提供参数依据。     

MEMS环形陀螺模态间刚度耦合频率调谐

MEMS陀螺结构的驱动和检测模态谐振频率差(Δf)是决定其机械灵敏度的主要因素,当Δf≈0时,陀螺处于频率调谐状态,此时陀螺的机械灵敏度达到最大值。本文针对一种电容式全对称S形弹性梁硅基环形波动陀螺,对其使用调频电压进行频率调谐过程中发现,模态间存在一定的刚度耦合。本文分析其模态间刚度耦合产生的原因是结构误差(环形谐振子的结构误差主要体现在两个振动参数,一个是频率,另一个是阻尼),由于调频电压改变的主要参数是刚度系数,所以本文仅对频率误差进行建模分析。首先,介绍了环形陀螺结构,同时以此结构为基础分析了静电负刚度原理。其次,分析了其频率误差产生的原因,并建模推导出调频电压对两个工作模态产生的影响。最后,结合理论模型和实验结果比对,验证理论推导的正确性,并通过实验验证频率调谐状态下对环形陀螺的灵敏度提升了2.7倍。     

采用自由度耦合技术的汽车起重机车架有限元分析

汽车起重机车架为复杂超静定结构,传统力学方法难以计算且存在较大计算误差.用ANSYS对QY25汽车起重机车架及支腿进行有限元分析,采用板壳单元建立其有限元模型.活动支腿与支腿固定箱连接处的处理使用自由度耦合技术以较好模拟二者的连接关系.对典型工况分析获得的应力及位移分布规律得到车架及支腿的危险区域.为进一步修改优化车架...     

一种新型柔性铰链的转动刚度推导与验证

设计了一种基于圆弧型薄板结构的柔性铰链,以力学与微积分相关理论为基础,给出了该结构转动刚度近似计算公式的推导过程,并用Matlab绘制了曲板内径等3个关键参数对其转动刚度的影响程度曲线,然后依靠有限元软件Ansys给出了转动刚度的仿真计算公式.最后对实体样件进行了刚度测试,验证了其解析模型和仿真模型的准确性.     

基于凸轮机构的变刚度仿生柔性关节设计与分析

为满足足式机器人跑跳等动态运动对关节柔性及其变刚度特性的迫切要求,借鉴生物关节柔性特征与主被动刚度调节机理,创新地提出了一种基于凸轮机构的新型变刚度仿生柔性关节。基于关节刚度特性分析,构建了关节整体刚度模型,并针对影响关节刚度特性的各结构参数开展了系统优化设计,研制出了一款紧凑型高集成度关节样机。关节样机性能实验结果表明,基于凸轮机构的变刚度仿生柔性关节具备理想的关节输出力矩与刚度调节范围,可通过关节固有刚度特性与动态刚度特性的主被动融合控制,实现关节瞬时刚度的动态非线性精确调节,能够满足机器人动态运动对关节柔性与刚度的需求。     

新型柔性铰链式精密狭缝的结构原理及有限元分析

根据上海光源软X射线谱学显微光束线站高光谱分辨的要求,单色光出射狭缝设计采用柔性铰链式精密结构,利用柔性铰链的特性优点,可以实现狭缝开口仅为0～0.5 mm,而且可以精度很高地调节开口宽度.该设计实现了狭缝开口输出位移和输入驱动位移的比例关系.文中介绍了该狭缝结构的机械设计原理及所采用柔性铰链的设计方法,并通过有限元分析软件ANSYS对其进行建模分析,验证了其运动原理和机械强度的设计,确定狭缝能满足上海同步辐射装置的使用要求.     

箱体结构的声固耦合有限元分析

基于声学有限元法和声固耦合理论,建立了箱体结构的有限元模型,采用有限元AN-SYS软件,针对不同厚度的壁板以及不同位置的加筋处理两种情况,对箱体结构振动与内部噪声进行了分析研究,确定部分结构参数的改变对箱体内部噪声的影响规律.     

单轴柔性铰链转角刚度的计算机辅助计算

柔性铰链可以实现微小线位移和角位移,用途十分广泛.但是其转角刚度计算比较复杂.本文通过柔性铰链的受力简图推导出了单轴柔性铰链的转角刚度计算公式,并将之编制成BASIC语言程序,利用计算机就可以很轻松地计算出柔性铰链的转角刚度.     

IPMC gripper static analysis based on finite element analysis

Recently, a type of flexible grippers with low power supply (0–5 V) has been designed and developed for grasping small but precision parts. In previous work, the authors manufactured a soft gripper whose actuating components are made of ionic polymer-metal composite (IPMC) materials; however, there is not a comprehensive model to analyze the complete mechanics for this IPMC gripper. Therefore, this paper provides a finite element method for analyzing its static mechanics characteristics in the state with maximal stress and strain (i.e., the gripper opening largest, including the IPMC deformation, stress, and strain). Further, these electromechanical coupling relationships can be simulated by using the piezoelectric analysis module based on ANSYS software. The simulation results show that the maximal tip displacement of IPMC strips can nearly reach their own free length, the maximal stress is 54 MPa in the center of copper electrodes, and the maximal strain is 0.0286 on the IPMC strip. The results provide detailed numerical solutions and appropriate finite element analysis methodologies beneficial for further research on the optimization design, forecast analysis, and control field.     

EMP径向滑动轴承三维热弹流有限元分析与研究

ＥＭＰ径向滑动轴承的热弹变形对轴承的润滑性能影响较大。当采用Ｗｉｎｋｌｅｒ假设将其简化为梁来计算时与实际结果相比误差较大。为此采用了一种轴承热弹流有限元分析的计算模型,按照三维有限元的方法对其进行了全面的热弹变形分析,同时结合广义雷诺方程、能量方程等进行耦合计算和分析。计算表明：三维有限元方法同Ｗｉｎｋｌｅｒ假设相比,更能反映油膜和轴瓦的温度分布,有助于揭示轴承的润滑特性。