考虑滑动副间隙空间机构的动力学研究

本文进行了含间隙滑动副（Ｐ副）空间机构的动力学研究。以ＲＳＳＰ机构为例,建立了机构的动力学方程并给出了数值解,计算结果表明,间隙对机构速度、加速度影响比较小,不象其它间隙运动副如圆柱副、回转副那样,对速度影响较小,而对加速度影响较大。     

考虑球面副间隙的4-SPS/CU并联机构动力学分析

基于机械系统动力学方程的增广法建立考虑球面副间隙的4-SPS/CU并联机构动力学模型。为了简化该并联机构的动力学模型,通过质量矩的方法视驱动支链为一个整体。根据含间隙球面副元素的接触方式建立该间隙运动副的运动学模型,求出含间隙球面副元素之间的接触变形量与相对接触速度。考虑到接触体之间接触刚度与机械系统动力学模型之间的耦合性,以非线性刚度系数代替Flores接触模型中的常数刚度系数而提出一种改进的接触力模型,并基于该接触力模型利用接触变形量与相对法向接触速度建立间隙运动副元素之间的法向接触力模型,为了保证数值运算的稳定性,采用具有动态修正系数的Coulomb摩擦模型,建立接触体之间的切向接触力模型。进一步把间隙运动副元素之间的接触力转换到该间隙运动副所连接的驱动支链和上平台的质心上,并把该接触力集成到4-SPS/CU并联机构动力学模型的广义力中,从而成功引入了关节间隙效应,采用Baumgarte稳定约束法避免了积分过程中的约束违约问题。通过数值分析预测球面副间隙对4-SPS/CU并联机构动力学性能的影响。     

考虑运动副间隙的机构动力学研究方法

对考虑运动副间隙的机构动力学研究状况进行了评述,指出了各种研究方法的特 点,提出了今后在计入运动副间隙的机构动力学建模中尚需进一步考虑的实际因素。     

含转动副间隙的两转动并联机构动力学建模与动态特性分析

鉴于Lankarani-Nikravesh接触力模型的不足,提出一种修正的接触力模型,并验证其有效性。以含转动副间隙RU-RPR并联机构为研究对象,分别以修正的接触力模型和修正的Coulomb法则计算法向与切向接触力,以微分代数形式建立动力学模型,加入Baumgarte违约稳定法并借助四阶Runge-Kutta法予以数值求解,分析了不同摩擦因数对机构动态特性的影响。     

考虑构件弹性和转动副间隙的空间机构动力学研究

对同时考虑构件弹性和转动副间隙的空间机构进行了动力学研究。提出了一种新型空间间隙转动副的连续接触模型。以此模型采用有限元法,建立了同时考虑构件弹性和转动副间隙的刚弹耦合方程,并给出了数值解。计算结果显示,间隙对弹性构件的振动有较大影响。     

用连续接触模型进行含间隙转动副的空间机构动力学分析

本文建立了间隙Ｒ副的连续接触模型，并对含间隙Ｒ副的空间机构进行了动力学研究。采用希林（ｓｃｈｉｅｎｌｅｎ）方法建立了机构的动力学方程，通过数值解研究了运动副元素的分离特性和Ｒ副的运动特性。数值计算结果表明：Ｒ副元素的分离时间很短，这说明在研究含间隙Ｒ副机构的动力学问题时，采用连续接触模型是可行的。     

具有运动副间隙机构的动力学研究

在本论文中,依据Kane方法,建立了一种新的研究具有运动副间隙的机构动力学的数学模型。作为一个例子,研究了有一个运动副间隙的平面曲柄摇杆机构,所得到的数学模型比现有的模型准确而且简单,数值结果准确地揭示了由于存在运动副间隙在机构高速运转时所产生的动特性。这种方法容易推广用于有运动副间隙的空间机构的研究。     

考虑双间隙曲柄滑块机构动力学建模与分析

以曲柄滑块机构为例,考虑机构两处旋转副间隙,引入平面多体系统中转动副间隙描述的数学模型,采用修正混合非线性弹簧阻尼接触碰撞力模型分析运动副元素的碰撞特性,采用牛顿-欧拉法建立了曲柄滑块机构的运动学和动力学模型,使用数值仿真和ADAMS仿真分析对比其仿真结果,验证所建立模型的正确性,得出运动副间隙对机构动力学特性的影响特点。     

含间隙机构运动副的动力学模型

运动副间隙对某些机械系统的影响已经不容忽视 ,运动副间隙模型是研究含间隙机械系统的关键问题之一。本文综述了机构动力学中的运动副间隙模型的近期研究成果 ,详细地阐述了运动副间隙模型的建模方法及有关数值解法。着重分析比较了常用的几种运动副间隙模型的特点 ,评述了目前用于分析含间隙机构的数值解法 ,并且指出了今后研究所面临的问题     

考虑运动副间隙的平面5R并联机构动力学分析

以平面2自由度5R并联机构为研究对象,考虑运动副间隙,完成了动力学建模及分析。首先建立系统几何约束、速度和加速度约束方程,并对含间隙运动副进行详细的几何描述和力学描述。采用牛顿-欧拉方法建立了系统的动力学方程。采用Baumgart稳定算法求解系统运动方程组。针对具体的操作任务对机构末端运动轨迹进行了规划。分析结果表明,理想5R机构能够很好完成快速操作任务,而运动副间隙的存在降低了机构的运动精度和动态性能。     

含间隙运动副的空间机构的实验研究

在研制的实验台上对含间隙转动副的空间机构进行了研究。使用ＴＤ８００测试系统，能够实时地测出转动副轴心的运动轨迹、振动波形以及轴在空间的运动姿态。通过大量的实验，得出了轴与套的分离主要发生在摇杆摆动的极限位置处，而其它位置大部分是接触的。同时也发现轴存在轴向窜动，大部分时间在两端面接触。在速度较高时，在两端伴有跳动     

含油膜润滑间隙铰接副的多体动力学分析

针对含油膜润滑间隙铰接副的多体动力学问题,采用挤压油膜润滑力约束替代运动学约束的方式构建间隙铰模型,并对比分析间隙铰在油膜润滑和干接触情况下的模型参数(如油液黏度、间隙尺寸)对机械系统动力学特性的影响。数值算例结果表明,润滑油膜具有良好的减震效果,使得系统动态性能各项指标接近于理想情况,且最小油膜厚度远大于安全值;随着间隙增大或油液黏度减小时,铰接副反力出现振荡,系统刚性趋于严重,特别是在油液黏度较小时,销轴与轴套接触面接触趋于频繁,干接触和磨损可能性增大。     

球面并联机构实一切

紧密结构基于球面并联机构的数控回转台的开发,以“PMAC＋PC”为硬件平台,开发了球面并联机构实时控制系统。根据并联机构虚实映射的特点,提出在2次（粗、精）插补策略的基础上,采用“双缓存原理”设计开发其实时操作系统。该方法具有一定的通用性。对各类并联机床数控系统的开发具有指导意义。     

含球面副并联机构的可调工作空间求解

为解决并联机构工作空间有限性问题,使其能够适应不同的工作环境及工况.主要以含球面副支链3-PSR并联机构的可调工作空间展开研究.首先在建立含球面副支链3-PSR并联机构几何模型的基础上,利用支链环封闭矢量法求解3-PSR并联机构的运动学方程;其次,综合考虑含球面副支链各运动副约束条件,构建了以滑杆的移动行程和连杆杆长之...     

移动副驱动的2-DOF球面并联机构运动学分析

提出了一种新型移动副驱动的二自由度球面并联机构,介绍了机构的基本特征并计算了其自由度,验证了该机构运动的确定性。该并联机构采用移动副驱动,具有定位准确、输出力大、容易控制的特点。借助球面解析几何理论,以杆长和共线为约束条件建立了机构的约束方程,采用解析法获得了该并联机构的位置正、逆解;利用求导的方法进一步得到该机构速度和加速度的正、逆解。研究结果丰富了球面并联机构的构型,为该并联机构的应用打下了理论基础。     

空间机构间隙滑动副滑块姿态的确定

得出了空间机构中,间隙滑动副不仅存在着不同的接触模式,而且每一种接触模式滑动副的滑块又存在着不同的姿态。给出了每种模式滑块存在的所有姿态及姿态的确定方法,并特别强调,不仅模式的变化将引起滑动副元素分离产生碰撞,而且滑块姿态的改变也将引起副元素分离产生碰撞。本文工作使空间机构间隙滑动副的建模工作得到了进一步的完善。     

并联机构复合球副优化设计

分析了复合球副的结构及其工作空间,研究了复合球副结构夹角对6-RSS并联机构工作空间的影响.针对复合球副极限转角条件下无法满足并联机构工作空间指标要求这一问题,进行了复合球副的安装角度的优化设计,使得6-RSS并联机构工作空间不受复合球副工作空间的限制,并联机器人的工作空间算法限制因素减少、运动控制算法简单,提高了并联机器人的机构性能.     

间隙接触碰撞副的动力学模型

基于Ｈｅｒｔｚ公式线性化模型,提出了间隙接触碰撞副的动力学模型并得到动力学微分方程组,并将这种理论应用于槽轮机构的动力学分析之中。     

新型PURU+RR+S球面并联人形机器人踝关节机构动力学性能分析

提出了一种新型PURU+RR+S球面并联人形机器人踝关节机构,根据机构的几何约束关系和速度合成定理,建立包括各个构件位姿、速度的机构运动学模型。在此基础上,考虑各构件惯性力的影响,基于虚功原理和拉格朗日方程,建立了机构动力学模型。通过实验测量,得到一组人体踝关节的运动学数据,利用傅里叶公式进行拟合,得到人体踝关节的位姿函数。将此位姿函数分别作为理论模型、踝关节虚拟样机的输出,得到踝关节机构输入的数值解、仿真数据,验证了运动学和动力学模型的正确性。研究结果为该人形机器人踝关节机构在工程中的结构设计与应用提供了动力学理论基础和依据。     

轮-腿复合式移动机器人球面并联腿机构的动力学模型

为适应现代工程领域对移动机器人的新要求,拓展移动机器人的作业场合,该文提出了一种轮-腿复合式移动机器人球面并联腿机构。首先,基于球面并联腿机构的闭环约束方程和旋转变换矩阵构建了其位置逆解数学模型;接着,采用代数消元法推导出了球面并联腿机构的位置正解的解析解;然后,运用影响系数法推导出了球面并联腿机构的速度和加速度影响系数矩阵;在此基础上,运用拉格朗日方法建立了球面并联腿机构的动力学模型。运用数值仿真对运动学和动力学模型进行了验证,仿真得到了给定位姿数据与计算位姿数据之间的最大误差为0.012 7rad,误差不超过实际值的2.43%,发现了球面并联腿机构驱动力的理论曲线和虚拟样机仿真曲线吻合,两者之间的误差稳定在0～1N的合理范围内,验证了运动学和动力学模型的正确性。研究结果为轮-腿复合式移动机器人的步态规划和运动控制提供了理论参考。