基于蒙特卡洛方法的可靠性灵敏度分析

以四杆机构刚性输出角的数学模型为例,建立刚性四杆机构输出角的模型,采用蒙特卡洛方法对输出角的可靠性灵敏度进行了计算和分析,通过该方法可以判断各参数对机构的可靠性的影响,能有效地提高运动机构的可靠性和稳健性,具有较高的工程价值.     

双相激波摆杆活齿传动压力角分析

将压力角作为传力特性评价指标,用以指导双相激波摆杆活齿传动设计参数的选取。基于活齿啮合理论,运用复数矢量法建立齿形方程,以两类典型传动为研究对象,推导了压力角解析式,分析了各压力角的变化规律,确定了压力角与摆幅系数、中心轮齿数、基圆半径、摆杆长度以及中心距的关系。运用正交试验法,选取四因素三水平试验表进行方案设计,获得了各设计参数对压力角的影响权重。     

注塑机负后角型肘杆机构的优化及特性分析

讨论新型的注塑机负后角肘杆机构的特点,并通过MATLAB软件分别对正后角和负后角肘杆机构进行多目标规划问题的优化计算.分别利用MATLAB及Pro/E软件对肘杆机构进行运动仿真,并对比两种结构的运动与力学特性.对负后角型注塑机合模机构的性能分析、设计及优化方法均作了详细介绍.     

按许用传动角综合单曲柄双摇杆式翻板机驱动机构

单曲柄双摇杆式翻板机驱动机构,实为两套共驱动轴的正置式曲柄摇杆机构,但两曲柄具有一相位差.在分析驱动机构工作原理的基础上,给出了其综合问题的准确表述,即:已知机架长度和摇杆摆角,按许用传动角综合正置式曲柄摇杆机构.推导出这类机构最小传动角与杆长及摇杆摆角之间的解析关系,分析最小传动角接近其上确界时的杆长及最大杆长比变化趋势,进而建立了按许用传动角综合正置式曲柄摇杆机构的解析法.给出了翻板机驱动机构综合实例,性能参数分析结果验证了综合方法的正确性和可行性.     

Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的计算机辅助设计

定量分析比较了Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的传力性能和传动平稳性,推导出Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的各杆长关系、极位夹角θ的最大值、曲柄位置角ф的可行域,证明了各自最小传动角γ_(min)的出现位置。建立了摇杆摆角φ、极位夹角θ、杆长、位置角ф和最小传动角γ_(min)之间的数理关系。基于Mathematica编制了计算及绘图程序,可迅速直观地确定最小传动角最大的A点位置,快速实现摆角、行程速比系数且传力性能最优的Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的尺度设计。     

曲柄摇杆机构在轴承摆动试验机上的应用

根据摆动试验机的设计要求，采用了曲柄摇杆机构来实现。通过对曲柄摇杆机构中的对心型曲柄摇杆机构的几何特征的分析，用解析法求出了各杆的杆长和最小传动角，介绍了一种用图解法来实现调节摇杆摆角的方法。     

球面四杆机构函数综合的傅立叶级数法

从球面四杆机构的输入角与输出角的函数关系入手,借助傅立叶变换这一数学工具,发现了输入输出函数与基本尺寸型的关系。在此基础上建立了包含148995组曲柄摇杆机构和490545组双曲柄机构基本尺寸型的球面四杆机构输出函数特征参数的数值图谱库。通过建立的球面四杆机构输入输出函数的数值图谱库,实现了球面四杆机构的函数综合。为提高综合所得机构的精度,采用了遗传算法对综合结果进行了优化,并给出了相应的算例证明了本方法的有效性。     

利用数值图谱法进行齿轮四杆刚体导引机构的尺度综合

讨论了带有预定时标齿轮四杆机构的刚体导引位置函数与连架杆摆角函数之间的关系，并对连架杆摆角函数曲线的平移进行了分析，建立了包含34545组机构基本尺寸型连架杆摆角函数谐波成分的数值图谱库，实现了利用数值图谱法进行齿轮四杆刚体导引机构的尺度综合方法，最后给出了综合算例。     

软管灌装封尾机的灌装机构设计与分析

以软管灌装封尾机的灌装机构为研究对象,对其摆杆凸轮机构、膏体灌装机构等核心部件的设计进行详细剖析。并对摆杆凸轮机构的工作原理进一步阐述,根据摆杆凸轮机构的各杆长关系,利用Matlab软件对摆杆凸轮轮廓曲线进行编程拟合,再利用Inventor三维建模软件对摆杆凸轮进行建模,对比分析Matlab与Inventor动力学仿真得到的摆杆凸轮轮廓曲线以及压力角变化等参数。同时对比分析国内外膏体灌注机构的灌装精度,对其结构设计进行详细阐述。最后通过对摆杆凸轮各参数的对比分析,验证了摆杆凸轮机构设计的可靠性与正确性,同时对膏体灌装机构的设计提出了设计的思路与方法。对软管灌装封尾机灌装机构进行设计,提升设备的运行速度、稳定性及灌装精度等性能。     

基于遗传算法的曲柄摇杆机构的优化设计

在对曲柄摇杆机构进行分析的基础上,提出了以与各杆长度有关系的最小传动角最大值为目标函数的优化设计,运用遗传算法对目标函数进行了优化。并给出了计算示例。     

裂解连杆螺栓装配机床的动力学仿真及试验

由于传统的螺栓拧紧方法不能满足裂解加工要求,本文开发研究了裂解连杆螺栓装配机床并进行了仿真试验。介绍了螺栓拧紧机床的基本结构和自动螺栓装配过程,建立了该机床的虚拟样机模型,对装配螺栓过程进行了动态仿真;进行了机床的扭矩/转角试验,确定了某轿车连杆的螺栓拧紧工艺参数为20N.m+95°,采用该工艺能满足该连杆的螺栓装配要求;最后,讨论了定扭矩装配螺栓工序可能出现的质量缺陷,并提出了相应缺陷的解决方案。仿真结果表明,螺栓能准确穿入到连杆螺栓孔内并装配到连杆上。扭矩/转角试验表明,根据螺栓在装配过程中的伸长变形量可判断螺栓装配的轴向力是否符合要求,进而可确定连杆的定扭矩装配工艺。该项研究对螺栓拧紧机床的工程设计和裂解连杆工艺有指导意义。     

按连杆长及两运动位置最优设计曲柄摇杆机构

已知连杆长度及两个运动位置,以曲柄摇杆存在条件、连杆连续运动条件设计机构最小传动角的最大值,然后依据许用传动角条件,以机构结构最紧凑为目标函数,优化了曲柄摇杆机构的几何尺寸。     

高速摄像技术在微型旋翼机性能测量中的应用

提出了一种测量微型旋翼机桨距角及弹性连杆变形角度的新方法—高速摄像法。这种方法可以准确地测得高速旋转物体的角度,拍摄速度可达15 000帧/s。实验需要处理两个角度——桨距角和弹性连杆变形角度。实验中,首先对拍摄部位进行预处理,然后对微型飞行器在高速旋转时的不同状态进行拍摄,包括从正面拍摄桨距角和从侧面拍摄弹性连杆的变形角度,对拍摄到的图片进行筛选、存储并进行图像处理。图像处理部分是用MATLAB软件进行边缘检测,对比了四种不同的检测方法的效果,最后采用Canny算法。用最小二乘法拟和成直线,得到所需的角度;利用采集电路将角度与电压实时地对应起来,得到了电机电压和桨距角及弹性连杆变形角度的八组关系曲线,并对得到角度的精度进行了分析。实验证明这种方法在微型飞行器高速旋转时信号弱、干扰强、其动态特性难以精确测量情况下,可有效测量微型飞行器的变距角度。     

航空发动机连杆裂解工艺研究

介绍航空发动机连杆的特点与裂解加工的质量要求,在此基础上分析连杆材料与热处理对裂解加工的影响;对20CrMoA渗碳淬火连杆进行裂解加工试验,确定材料的热处理方法;分析工艺孔对加工质量的影响,给出合理的裂解工艺孔数量与形式;确定初始裂纹槽槽深、张角和曲率半径的取值范围;最后介绍同步浮动裂解装置,并提出"浮动定行程"裂解工艺加工方法,使裂解加工质量得到提高,获得优良的断裂面,解决了航空发动机连杆对裂解加工要求高的工艺难题.     

发动机连杆螺栓拧紧工艺的试验研究

螺栓连接的拧紧工艺对整机装配品质有很大影响。扭矩控制法和扭矩/转角控制法是控制螺栓预紧力的两种常用方法。分析了这两种方法的特点及影响因素,在以发动机连杆加工和装配中的螺栓拧紧为对象,通过试验研究了这两种方法对连杆大头孔圆度的影响,试验结果表明扭矩/转角控制法具有更高的控制精度。     

基于混合算法的再现函数平面连杆机构优化设计

将正交设计法、遗传算法和变尺度法相结合，以四连杆长度和起始转角为设计参数，传动角为约束，以摇杆实际转角与给定转角的误差平方和最小为目标函数，对平面连杆机构进行优化设计，计算结果表明，该方法不仅优于标准的遗传算法和变尺度法，而且增大了求得全局最优解的可能性和效率。     

腹腔微创手术机器人远心机构多目标优化

机器人辅助微创手术需要借助多条远心机构协调工作,为避免在微创手术中多个远心机构发生碰撞,提出含有1个冗余旋转自由度的平行四边形机构,使其在手术过程中保持戳卡切口点不动,调整远心机构姿态避免发生碰撞。为获得综合性能较优的冗余远心机构,提出一种含有4个优化目标函数(运动学、刚度、紧凑性和动力学性能指标)、1个约束条件(质量约束)和3个优化变量(2个连杆长度和关节夹角)的多目标优化模型,应用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解上述问题。     

连杆组合拉刀的国产化研制

分析了连杆组合拉刀国产化研制中的技术难题 ,并提出了解决措施     

山地自行车后悬架机构优化设计方法

分析山地自行车后悬架主要类型,将其归纳为单铰结构、摇臂驱动四杆机构和连杆驱动四杆机构三类。在归纳现有山地自行车后悬架机构图谱的基础上,建立减振器所受轴向力与后轮轴所受垂直力之比与后轮轴角位移的映射关系,探讨这种关系对骑行振动舒适性及操控性的影响。以典型样车为例,比较不同形式后悬架机构力比映射特性的差异,得到四杆机构后悬架刚度小于单铰结构后悬架刚度的结论。在此基础上,通过分析找出影响后悬架系统性能的设计参数为：连架杆长度、连杆长度和减振器与车架连接的位置,并以这些参数为设计变量,以实际结构空间限制为约束条件,以设定的力比曲线为优化目标,通过典型实例优化后悬架系统的设计参数,给出一种后悬架机构尺度综合方法。     

直驱式四足机器人的结构优化设计与研究

设计了一种直驱式四足机器人。基于弹簧倒立摆模型建立了腿部刚度特性模型,分析了腿部杆长比、姿态角与刚度特性的关系,讨论了杆长比对能量利用效率的影响。对五杆同轴腿进行正向运动学和逆向运动学的分析,推导出位置控制算法模型,并利用雅可比矩阵推导出腿部驱动电机输入电流与足端受力的关系。对搭建的直驱式四足机器人进行奔跑实验和跳跃实验,验证了该机器人结构设计的合理性。