一种八连杆坐卧姿态变换机构的模型构建及参数优化

基于人体工程学原理,设计了八连杆坐卧姿态变换机构。为保证机构运行的稳定性以及获得较好的实用性能,针对八连杆姿态变换机构进行优化设计。根据八连杆姿态变换机构的工艺特性要求以及具体的约束条件和优化目标,构建了八连杆机构的数学模型,利用ADAMS/View建立了八连杆机构的优化设计模型,对八连杆机构进行了优化设计。从优化设计的结果和优化前后的连杆角度、速度、加速度曲线中看到,该优化设计与相应的人体工程学原理相吻合,达到了八连杆姿态变换机构的设计要求和目的。     

基于VB和ADAMS的平面四杆机构连杆曲线的仿真与分析

通过对平面四杆机构进行运动分析,得到连杆上任意一点的坐标,然后基于Visual Basic 6.0开发出平面四杆机构的运动仿真程序,动态演示机构的运动规律并绘制出连杆上任意点的轨迹曲线,并得到连杆曲线的弧长、结点数、变曲点、回转数等几何特征。同时,应用ADAMS获得了连杆曲线以及连杆上任意一点的位移、速度、加速度曲线,由ADAMS得到的连杆曲线与在VB中所得的连杆曲线一致。     

基于Klann机构的多足连杆步行机器人的仿真优化

Klann机构是一种六连杆步行机构。为设计适应耕地作业环境的步行机器,以改善跨越性能和减小着地曲线高度波动为目标优化Klann机构,并在此基础上进行机构变异,增加足部连杆。使用ADAMS软件建模分析,并使用ADAMS自带OPTDES-GRG降梯度算法进行最优化设计。仿真结果表明:相对于Klann原机构,得到的八杆新机构在对地面作用方面由线接触变为面接触,跨越障碍能力提高10.5%,着地中心波动减小27.5%。     

下肢助行器结构设计及运动仿真

对用于辅助下肢瘫痪患者重新站立行走的下肢助行器的总体方案及其工作原理进行了设计与分析。根据人机工程学中的人体结构测量及结构几何关系确定了各杆长度。在CATIA中建立了助行器的三维样机模型,通过ADAMS进行了运动仿真分析,得到了助行器的速度、力矩等参数,并与正常人体步态参数比较,验证了机构设计的合理性和方案的可行性。     

对称五杆机构连杆曲线的特性研究

对称五杆机构作为一种具有特殊结构尺寸的五杆机构,在机械设计中有着广泛的应用,掌握其连杆曲线具有的特殊性质是对机构进行设计应用的前题。利用Matlab6.5语言建立仿真模型,对对称五杆机构连杆曲线具有的特殊性质进行研究,发现在一定条件下该机构的连杆曲线具有稳定性、相似性、对称性等特殊性质,并对这些特性进行深入分析,为对称五杆机构连杆曲线变化规律及曲线分类研究、特征电子图谱的建立和机构优化综合时初值确定提供理论依据。     

一种新型多连杆冲压机构的运动仿真及尺度分析

为解决冲压生产中冲压精度问题,分析了一种新型多连杆冲压机构的运动过程并优化其杆长,通过Solidworks软件建立该机构的三维模型并对其进行Motion仿真分析,结合Matlab数据处理,获得了多连杆机构的位移、速度、加速度曲线,得出了第二连杆、第三连杆、第五连杆和第七连杆的长度变化对滑块运动学曲线的影响。随着第二连杆杆长的增加,其位移曲线的最低点稳定在-915 mm左右后不再减小,随着第七连杆杆长的减小,其下死点附近的加速度基本保持不变。     

实现空间约束轨迹离散点的平面连杆机构设计

提出了一种平面四连杆机构的设计方法,通过自寻刚体合理的轨迹离散点,以四位置刚体导引铰链四杆机构的设计为理论基础,利用数值分析软件MATLAB得到圆心曲线以及与各连杆长度的关系图。结合实例的设计与分析,构造符合要求的四连杆机构。运用动力学分析软件ADAMS对该机构进行运动学分析,得到刚体关键点的轨迹曲线,验证了四连杆机构满足空间约束的要求。     

基于ADAMS的六杆机构仿真及优化

为了使干草压缩机构设计的更加合理,以干草压缩机六杆机构为例,对其进行了仿真和优化分析。首先,运用矢量解析法建立干草压缩机六杆机构的数学模型,再利用ADAMS软件建立干草压缩机六杆机构模型,并对机构进行运动学仿真分析,通过仿真直观揭示干草压缩机活塞的运动规律和状态。再把理论计算与仿真结果进行比较,验证仿真分析的正确性和可行性。最后,通过参数化建模,分析各杆长度变化对机构运动性能的影响,以获得最小加速度值为目标函数,实现了机构的优化设计。     

基于ADAMS的平面四杆机构仿真实验平台研究

介绍了以ADAMS为软件平台,利用ADAMS提供的二次开发工具和语言,对平面四杆机构进行参数化建模及仿真分析的方法。利用此方法可以方便查看四杆机构中任意杆上指定点的位移、速度、加速度、作用力曲线及连杆上任意点的运动轨迹,以及逼真的动画效果。从而达到了学生在机构创新设计中,能够形象直观地了解平面连杆机构的运动状态和动力学特性的目的。     

LCL地毯簇绒机成圈运动的时序设计

平割平圈(LCL)簇绒机成圈运动时,簧片的时序决定了圈绒的效果。以高割低圈簇绒机位参考对象,得到成圈运动的工艺要求,从而提出LCL成圈运动簧片的时序设计要求。根据四杆机构原理设计了LCL簇绒机簇绒针、成圈钩和割刀的连杆机构。利用Ferdinand Freudenstein算法及曲柄滑块连杆长度计算的推导公式算出各连杆的长度。使用ADAMS仿真软件对LCL地毯簇绒机提花机构建模并仿真,得到了簇绒针、成圈钩的时序曲线并设计出成圈时簧片的时序。有了这样的时序设计,LCL簇绒机提花机构就可以可靠地实现圈绒和割绒。     

平面滑块RRPRR型五杆机构的轨迹综合

滑块五杆机构可以看作是在曲柄摇杆机构的基础之上,将C点位置的铰链副转换成转动副和移动副的复合副,其运动特性相当于不同连杆长度的四杆机构运动叠加,通过对标准和一般位置连杆曲线进行快速傅里叶变换后提取谐波特征参数,利用两种位置傅里叶级数展开式之间的关系,推导出机构的实际尺寸和安装参数,并基于遗传算法对滑块五杆机构的连杆曲线进行了轨迹综合与优化,能够快速准确地求得滑块五杆机构的杆长及安装参数。该方法与代数求解和电子图谱法相比,减少了优化参数,提高了运算效率,是一种较为理想的设计方法。     

机床曲线进给系统的三维建模和动态仿真

提出用四杆机构代替传统机床的导轨，利用四杆机构的连杆曲线实现机床的无导轨曲线进给，用于各种异型曲面的加工。基于UG对四杆机构进行了三维设计，基于ADAMS对四杆机构进行了动态仿真，仿真结果表明了杆长的制造误差与走刀误差之间的关系，为机床曲线进给系统的虚拟设计与虚拟制造提供依据。     

基于作图法的同源连杆机构的分析与应用

介绍了同源连杆机构的设计原理,运用图解法对该类型机构进行分析,并由四杆机构延伸到六杆机构,同时对平面六杆导引机构进行了分析和研究。文中将所推导出的平面六杆导引机构连杆上一点的运动规律应用于车轮悬挂机构,利用Pro/E对该机构进行设计与优化,并进行运动学仿真,仿真结果表明了机构设计的合理性。实例机构为同源连杆机构的应用提供了依据,同时也为机构设计提出了新方法。     

具有低速锻冲特性的机械压力机工作机理

通过对斯蒂芬森六连杆机构滑块产生低速运动机理的分析,指出机械压力机滑块能否产生低速运动主要是由连杆曲线是否具有低速运动段所决定的。生成具有低速运动段的连杆曲线的条件是铰链四杆机构的连杆的长度应该比较短,摇杆的长度应该和机架长度接近或相等,生成连杆曲线的P点应该在距离瞬心C点很近的位置。滑块产生低速运动的关键参数是连杆的长度和P点到瞬心C点的距离。以公称压力为2 MN的JH23-200型机械压力机的技术参数为依据,设计出了斯蒂芬森六连杆机械压力机。该机械压力机与同规格的原机械压力机相比较, 其低速锻冲特性有了明显的提高。     

基于ADAMS的八连杆压力机的优化设计

运用ADAMS建立了多连杆压力机传动机构的虚拟样机模型,并建立了传动机构运动不干涉约束条件。以滑块在工作行程内速度波动量最小为优化目标函数,对八连杆传动机构进行了优化设计。优化结果表明,优化之后滑块速度曲线有所改善,滑块在拉伸区内速度波动量较小,减小了滑块对板料的冲击,可延长模具的使用寿命。     

由串联四杆机构组成的多连杆压力机运动特性研究

针对连杆机构的运动特点,设计了串联四杆机构作为压力机的工作机构。利用系统动力学软件ADAMS建立了串联四杆机构的多体动力学模型并作了运动仿真。研究了曲柄长度和滑块偏心距的变化对滑块位移、速度、加速度的曲线形态的影响。仿真结果表明:随着曲柄长度增加,滑块的行程增大,滑块的运动特性变差;而滑块偏心距的增加对滑块运动曲线形态的改变具有相反的作用。研究结果可对多连杆压力机的开发提供参考。     

按K和φ设计传力性能最佳曲柄摇杆机构的新方法

依据行程速比系数K和摆角φ设计曲柄摇杆机构时,曲柄回转中心A的位置选择直接影响机构传力性能好坏。综合考虑■的可能性,设计了一个既能用于Ⅰ型曲柄摇杆机构,又能用于Ⅱ型曲柄摇杆机构的新型机构,借助于ADAMS的仿真功能,可任意给定行程速比系数K、摇杆的摆角φ、摇杆长度l_3,方便地绘制曲柄、连杆、机架长度及最小传动角与曲柄回转中心A的位置之间的关系曲线,快速得到传力性能最好,又能实现行程速比系数K和摇杆摆角φ的曲柄摇杆机构各杆长度。     

六杆搁脚机构的设计与优化

针对众多休闲椅搁脚机构在运动过程中平稳性较差,状态较难保持等问题,结合人机工程学理论设计了一种新型的六杆搁脚机构,并建立了六杆搁脚机构的数学模型,之后在ADAMS中进行参数化设计,利用Insight进行多目标优化。根据优化结果,修改模型,再次仿真,进行前后对比。结果表明,优化后的新型的六杆搁脚机构能够平稳运行,符合设计要求。     

伸缩臂叉装车工作装置运动学分析

伸缩臂叉装车工作装置是一种平面开链六杆机构,基于复数矢量法推导了该机构的位移、速度和加速度的解析解,根据Matlab算例计算结果分析了该机构的运动特性。随臂架转角的增大,摇杆角度近似线性的减小,而连杆角度逐渐增大;摇杆角速度和连杆角加速度与臂架转角呈开口较大的抛物线,当臂架转角等于40°时摇杆角速度负向最大,连杆角加速度最小;摇杆角加速度和连杆角速度随臂架转角的增大而增大;货叉的位移、速度和加速度均随臂架转角的增大而增大。用ADAMS软件仿真验证了该分析结果,可进一步用于该机构的动力学分析、优化设计和自动调平控制。     

实现期望轨迹的平面铰链四杆机构优化综合

通过对标准位置基础铰链四杆机构和一般位置带展杆铰链四杆机构的连杆转角傅里叶级数展开式的深入研究,发现归一化后的连杆曲线谐波特征参数与连杆展杆的长度l_0和展角α无关,只与基础杆长l_1、l_2、l_3、l_4有关。故以期望轨迹与连杆上E点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,只需优化设计出l_1、l_2、l_3、l_4这4个参数,进而计算求得其他6个参数。所有的计算过程都由Matlab程序自动完成。该方法能快速准确地完成实现任意期望轨迹的四杆机构尺度设计,且不受离散点个数和初值设定的限制,与传统的优化设计直接法和电子图谱间接法相比,降低了优化的维数,提高了运算效率,且轨迹的重合度极高,为平面连杆机构的轨迹综合提供了比较理想的设计方法。