球笼万向节在某型矿车轮边减速器上的应用

介绍了球笼万向节结构特征,通过Hertz接触理论得出各规格球笼式万向节的理论计算转矩,-根据某型矿车实际工况选用了合适的球笼万向节,实现了轮边减速器传动、转向和承栽的功能。     

球笼式万向节的等速性

球笼式万向节在具有很大轴间角时仍能平稳传递转速和转矩，且具有等速性。从结构和投影几何学两方面证明了其等速性，并对主动轴和从动轴的线速度进行了分析，为设计开发不等偏心距球笼式万向节提供了理论基础。     

球笼式等速万向节内部接触应力的有限元分析

通过三维重构技术建立轿车球笼式等速万向节的三维模型,并应用ANSYS软件对其承受极限转矩时的内部接触应力进行有限元分析,最后对比两种极限工况的数值解.结果表明,球笼式等速万向节内滚道接触应力大,易于磨损,疲劳寿命短.     

球笼式万向节钢球回转中心径及相关尺寸的设计计算

根据球笼式万向节的外形尺寸或保持架尺寸，推导出了球笼式万向节钢球回转中心径的计算式，并给出计算实例。     

球笼式万向节钟形壳内滚道磨削加工参数计算

四点接触式球笼万向节钟形壳内滚道磨削加工参数的调整计算比较复杂，实际生产中一般采用单圆弧代替，这在一定程度上影响了球笼式万向节的性能。本文应用共轭曲面理论，导出了球笼式万向节钟形壳内滚道磨削加工的计算公式并编制了相应计算程序。     

球笼式等速万向节结构轻量化设计

为了实现球笼式等速万向节的结构轻量化设计,以球笼式等速万向节最大接触应力、接触总变形和塑性变形为依据,分别对钢球数量为6和8的两种结构的球笼式等速万向节进行了初步研究.对球笼式等速万向节的主要结构尺寸即钢球中心圆直径与钢球直径之比、万向节外径与内套花键分度圆直径之比,以及球笼式等速万向节的偏心距与钢珠中心圆半径之比进行了优化选择和比较.研究结果初步表明,对于球笼式等速万向节,当钢球数量由6增加为8时,由于钢球直径的减小,不但其外形尺寸可以减小12%、质量可以减少近20%,而且万向节的承载能力反而可以得到少许提高.因此,增加球笼式等速万向节的钢球数量是实现其结构轻量化设计的一种有效方法.     

等速万向节的摩擦与润滑

等速万向节的摩擦极其复杂，由于接触应力很高，其润滑油膜厚度属于纳米级，因此需要使用特殊润滑脂。需要发展新的理论来解释。分析了中心固定型等速万向节、可轴向移动的球笼等速万向节、交叉滚道式球笼等速万向节及三球销式等速万向节的摩擦特点及润滑要求。     

球笼式等速万向节轻量化优化设计

为达到轻量化的目的,把原来的球笼式等速万向节设计成有8个钢球的球笼式等速万向节。对BJ-83球笼式等速万向节的结构进行设计,万向节的钢球数由6个增加到8个,由于钢球的尺寸减小,万向节的结构尺寸和质量都减小,实现了轻量化的目的,构建了两种球笼式等速万向节的三维实体模型,并应用ANSYS Workbench对两种万向节进行有限元分析,通过对球笼式等速万向节进行模拟,结果表明,8个钢球的万向节比6个钢球的万向节承受的应力更小、疲劳寿命更长。     

高效能球笼式等速万向节的沟道设计

针对沟道全部偏置的球笼式等速万向节内部摩擦阻力较大的问题,将球笼式等速万向节的沟道设计为有偏置和无偏置的混合结构,在保持万向节的等速运动和扭矩传递性能的同时,可以极大地减小万向节运转时的内部轴向力,从而降低万向节的内部运动阻力,提高球笼式等速万向节的工作效率。     

球笼式等速万向节偏置距的设计

介绍了球笼式等速万向节的结构和工作原理，分析了钢球的受力情况，从而得出球笼式等速万向节的偏置距ａ＝１５°～１７°。     

球笼式万向节钢球运动分析与仿真

钢球是球笼式万向节的核心部件之一,它的运动规律对万向节的功能有至关重要的影响。证明钢球球心的内外轨道一定是相交的,在此基础上给出钢球在内外轨道约束下的运动学微分方程,利用所得结果严格证明球笼式万向节的等速性。通过求解钢球运动,对钢球相对于星形套、钟形壳以及球笼的运动进行运动学仿真。仿真结果揭示钢球运动的共性特征:全部钢球都分布在一个以内外轨道中心连线中点为圆心的圆上,钢球在分布圆上的方位角变化率在输入角速度数值附近周期性变化,且各不相等;钢球相对内外轨道的弧线位移大小相等、方向相反;钢球相对球笼槽中心存在沿径向和切向位移,相对位移均随时间周期性变化。研究结果为球笼式万向节的设计提供了参考。     

基于共轭特性的万向节椭圆形沟道解析与设计

球笼式万向节椭圆形沟道与钢球接触具有共轭特性,并依此建立了沟道与钢球接触的数学模型.该数学模型给出了万向节沟道新的设计方法.该方法用适合油膜形成的沟底间隙△作为设计参数,克服了常用万向节椭圆形沟道设计中的曲率系数f的近似取值对啮合间隙的影响,因而提高了万向节的灵活性和传动性.文章的最后给出了设计实例.该方法对球笼式万向节椭圆形沟道的改进设计和制造工艺有着重要的指导意义.     

风洞上攻角机器人轨迹规划算法研究与实现

为了提高机械臂跟踪目标轨迹的运动速度,对其目标轨迹进行二次规划。该轨迹规划算法通过引入路径参数s,将关节速度、力/力矩等约束转化为关于路径参数的约束,分别求取关节速度与力/力矩约束限制下路径参数s的最大速度曲线,对最大速度曲线求交集,获得多重约束最大速度曲线。采用模糊推理方法对目标轨迹进行离散化处理,减小优化规模;以0值加速度曲线乘以比例系数Kv替代关节力/力矩约束的最大速度曲线,提高算法的计算效率;通过速度特征点算法与修型射靶算法对规划得到的轨迹进行修形,确保修形后的目标轨迹满足关节速度、力/力矩的约束,并且速度曲线光滑。实验表明,该轨迹规划算法对不同复杂程度的目标轨迹都有着较好的规划性能,能够得到连续平滑的时间近似最优轨迹。     

Intersegmental dynamics of the lower limb in vertical jumps

The purpose of this study was to investigate changes in intersegmental dynamics of the lower limb at the instant of push-off in vertical jumps. Using a mathematical model including dynamic equations, the net joint moment (NET) was decomposed into a muscle moment (MUS), gravitational moment, and interaction moment (INT) in terms of joint acceleration and velocity. Ten subjects performed two submaximal jumps(60% and 80% of maximal height) and one maximal jump. Results showed that the hip and ankle joints mainly utilized MUS to generate NET at the push-off instant, while the knee joint primarily used INT at the instant of push-off. The hip MUS increased with increasing jump height because the deep countermovement (larger flexion angle of hip and knee joint at the push-off instant) in maximal jump was a disadvantage from intersegmental dynamics, but may be neurophysiologically advantageous.     

汽车等速万向节的现状与发展

对汽车等速万向节的结构性能进行了比较,分析了汽车等速万向节噪音、振动产生的原因同时论述了汽车等速万向节的发展方向,为等速万向节开发设计提供了一定的参考。     

VL型伸缩式等速万向节运动分析与仿真

给出了VL型伸缩式等速万向节钢球球心的运动学微分方程,可以描述轴间角和轴向位移变化时各钢球的运动,分析了万向节各零件的运动学特征,开发了VL型伸缩式等速万向节的运动分析软件,对其进行了仿真,得到了钢球相对沟道的弧线位移,相对保持架窗孔径向、周向的最大位移,这些参数为VL型伸缩式等速万向节沟道长度、保持架窗孔尺寸的设计提供了参考。     

考虑运动副摩擦时平面闭链五杆机构逆动力学分析

提出一种修正的指数摩擦模型,给出了摩擦系数与速度的关系式,避免了速度零点的多值问题,建立了机构运动副摩擦的数学模型。建立了包含运动副摩擦的平面闭链五杆机构的逆动力学模型,并给出了一种迭代求解方法,可得到运动副的约束力、驱动力和运动副摩擦力矩。在相同运动规律下,对计入和不计入运动副摩擦两种情形进行驱动力矩的比较。仿真结果表明:两种情形下的驱动力矩有较明显的差异,在速度反向区,运动副摩擦力矩的变化剧烈,对机构驱动力矩的影响最大,在机构运行速度较低时,这种现象更为明显。     

搬运机械臂的初始加速度和速度连续运动规划研究

工业机械臂在执行搬运任务时可能会出现初始关节加速度和速度跳变的情况,这会影响机械臂电机的使用寿命,并使搬运的物品受到较大的冲击力,从而造成物品的损坏.针对该情况,设计了一种基于伪逆的机械臂初始加速度和速度连续运动规划方案.首先,根据机械臂关节角状态和末端执行器运动状态,对机械臂在加速度层以及速度层上建立伪逆算法求解模型...     

球笼式等速万向节动力学仿真分析系统的开发

在分析球笼式等速万向节工作原理的基础上，比较说明了通过虚拟样机进行动力学仿真分析的方法相对于传统设计方法的优越性；然后结合对ADAWS软件的二次开发，介绍了球笼式等速万向节动力学仿真分析系统的系统功能及软件实现；通过实际算例，验证了本系统的正确性和有效性。