多环闭链可展机构尺寸调整方法

由于存在加工误差等因素,可展机构各连杆实际加工长度与理论计算长度往往不同,需要在装配时对其调整。多环闭链可展机构具有闭环多、环约束互相耦合、参数关系复杂等特点。为解决在尺寸调整时存在的高非线性、强耦合等问题,以均方根形式定义多环闭链机构的综合调整量,并以调整结构势能最小作为目标函数,推导出多环闭链可展机构尺寸调整的基本数学模型。根据实际调整方式,提出单向调整和双向调整两种计算模型。在此基础上,对多构态下多环闭链可展机构的尺寸调整方法进行研究。通过算例对上述方法和模型进行验证。结果表明,利用该方法得到的调整结果能满足可展机构多构态、多约束、多种调整方式的要求。研究成果有助于降低多环闭链可展机构的装配和加工难度。     

机械装配偏差源及其偏差传递机理分析

产品装配偏差源和偏差传递机理分析,是装配精度预测的前项工作。综合影响装配功能的尺寸和形位精度、装夹定位精度信息,将刚性零件装配的偏差源分为几何位置偏差、几何形状偏差和装配位置偏差三类;进一步建立面向三类偏差源统一表达和评价的多元统计学模型,及其相对装配功能的正负累积性判断方法。基于偏差源统一表达,分析偏差在零件间、零件内两特征间的偏差传递和相互作用,提出偏差传递的三种偏差流;根据装配过程中是否存在装配间隙,将偏差流分为连续流和断续流两种。基于偏差有向图,对三种偏差流和配合偏差流进行表达;并建立面向整个产品偏差传递及装配功能表达的装配偏差有向图模型。结合某航天器装配为例,验证偏差源表达和偏差传递模型的有效性。     

平面单自由度多环机构传递特性评价

基于Assur杆组理论,分析平面单自由度多环机构的结构特征,根据Assur杆组与机构输入和输出构件之间的拓扑关系给出平面单自由度多环机构的一般化描述方法。在此基础上,采用螺旋理论的虚系数概念,定义Assur杆组的传递特性,根据杆组之间连接方式构建出平面单自由度多环机构的整体传递特性指标。以一种凸轮连杆机构为例进行传递特性分析,该种方法与机构的实际工作状态密切相关,验证了传递特性指标的有效性。     

基于指数积公式的空间管路装配偏差传递建模及分析

针对火箭、飞机以及船舶等设备的管路系统,因制造与装配中偏差累积引起的系统装配效率低和可靠性下降等问题,研究空间管路装配中来源于管件成型和焊接变形的偏差形式,建立基于旋量的偏差表征,改进基于指数积公式的偏差传递模型,提出关键特征坐标误差指标(KCCE)评价偏差传递模型预测精度,实现完整的空间管路装配偏差传递建模。以三维空间管路为案例进行装配偏差传递建模与分析,结果表明:基于旋量的偏差表征方式适用于空间管路装配,改进后的空间管路装配偏差传递模型预测精度更高。     

闭链弹性杆机构动力学分析

提出了一种闭链弹性杆机构动力学分析方法，根据理论计算及实验数据对比分析，探讨了关节阻尼和结构阻尼对杆系余振的影响。     

基于间隙连接件和多维矢量环的机构装配精度预测

为了准确有效地实现机构装配的精度预测,提出一种基于间隙连接件和多维矢量环的精度预测方法。根据机构装配的特点,将其偏差源分为零件几何位置偏差、几何形状偏差和装配位置偏差三类;建立了装配间隙连接件模型,用间隙连接件的定向角描述零件的配合位置;定义了零件的基准参考结构,并基于装配约束建立了零件的基准路径和偏差传递路径、装配体多维矢量环和矢量方程;利用一阶泰勒展开和矩阵变换方法求解偏差源敏感度矩阵,进而用极值法得到了机构装配精度预测值。以某飞机内襟翼机构装配精度预测为例,验证了所提方法的有效性。     

机械装配过程的偏差传递建模理论

研究机械装配偏差传递和累积的规律,建立装配过程状态空间模型.以零件特征面为基本元素,集成三维空间中的位置和质量特征信息,建立面向质量分析的零件模型和零件偏差模型.从偏差传递的角度,把零件装配过程分为两个步骤,提出零件基准偏差和配合基准偏差概念,在建立这两类偏差模型以及单个零件装配模型的基础上,建立整机装配过程的状态空间模型.实例证实该模型在装配质量预测和装配过程偏差分析上的有效性,为基于偏差流的应用研究奠定理论基础.     

凸轮机构精度分析与设计中误差传递系数的解析计算

在用微分法作凸轮机构精度分析与设计时,关键是对机构几何参数误差传递系数的计算。本文从这一问题入手,导出了各类平面凸轮机构误差传递系数计算的解析公式,为平面凸轮机构精度分析与设计的应用提供了简便的途径。     

多轴数控机床的几何精度分析

在多体系统理论的基础上,以一台多轴数控机床为研究对象,通过建立几何误差模型,对机床在整个加工空间的误差进行几何精度分析,从而为机床的设计和装配提供可靠的依据。     

五轴数控机床几何误差建模与分析

基于多体系统基本理论推导出相邻体理想坐标变换以及误差变换矩阵并通过拓扑方法拓展到任一体理想坐标及误差变化公式。进而应用到五轴机床对应的零部件进行机床几何误差建模。最后推导出刀具形成点与工件被加工点的空间位置误差模型。并结合实验探究五轴数控机床37项误差参数对实际运动中的刀具形成点的位置误差影响,为之后的误差补偿和机床精度预测奠定理论基础。     

弹性曲柄滑块机构的运动精度可靠性分析

将弹性曲柄滑块机构的杆长、截面尺寸、铰链间隙、质量密度、弹性模量等几何、物理参数均视为随机变量,对机构输出运动进行了静态和动态误差分析。应用微小位移的线性叠加原理分别对静态、动态误差进行了综合,建立了机构输出运动精度可靠性分析模型。通过算例,考察了机构输出运动精度可靠度的影响因素,结果表明随着机构转速的提高,机构的动态弹性变形将成为影响机构运动精度可靠性的主要因素。     

基于概率的凸轮机构运动精度分析

将各种原始误差均视为随机变量 ,对平面凸轮类机构的凸轮与滚子的形状误差、铰链与移动副的间隙、磨损量、凸轮与滚子的偏心、凸轮偏距圆尺寸误差等各项随机变量分别进行了分析 ;应用微小位移的线性迭加原理综合出各项误差引起的机构运动输出总误差 ,并建立了机构运动精度可靠性分析模型。通过实例计算 ,获得了一些有意义的结论     

熔融挤压堆积成形的原型精度分析

从分层叠加制造的基本原理出发,通过几何运算,建立了用于分析原理性误差的理论公式。该公式适用于ＲＰ技术的各种工艺方法,具有普遍意义;通过成形实验,探讨了几咱不同聚合物材料的成形精度规律。结果表明,试件的实测结果与理论值吻合。同时发现,当采用结晶型材料,由于其具有较大的线收缩率,将造成较大的尺寸误差。     

加工误差产生的原因及分析

在机械加工过程中,由于各种因素的影响,加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合,总会产生一些偏差,这种偏差就是加工误差。加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。加工误差和加工精度是从不同角度来评定零件的几何参数的。在实际生产中,都是用控制加工误差来保证加工精度,加工误差越小,加工精度越高,反之亦然。通过对影响加工误差的各种因素的分析,利用单因素分析法和统计分析法探索分析加工误差,找出减小加工误差的途径。     

高速工业平缝机挑线机构轨迹精度分析

以某型高速工业平缝机挑线机构为对象,考虑构件杆长制造误差和运动副间隙误差,分析了综合误差对挑线孔轨迹精度的影响。采用微分法,获得了杆长制造误差对输出轨迹的误差传递函数;基于连续接触模型,计算了构件运动副间隙影响下的挑线轨迹;通过算例仿真和实验,讨论了综合误差对挑线机构输出轨迹精度的影响因素。     

全自动平压平模切机肘杆机构运动精度可靠性分析

将各原始误差视为随机变量，对全自动平压平模切机肘杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的3种情况下，对其输出运动误差进行了分析与综合，建立了机构运动精度可靠性分析模型。对杆长尺寸误差和铰链间隙误差随机变量均值和方差的改变给机构输出运动精度可靠度的影响进行了MATLAB仿真分析。     

飞机壁板件装配偏差的刚柔混合建模方法与应用

飞机壁板组件的装配质量影响飞机气动外形准确度,其装配变形规律复杂,传统的尺寸链方法主要考虑刚性装配偏差,精度不高。文中提出一种刚柔混合的装配偏差建模方法,采用确定性定位方法计算偏差源错综复杂的刚性偏差,及有限元模拟计算蒙皮因法向刚性小而产生的柔性变形,合理预测壁板外形轮廓度,并对超差尺寸进行基于敏感度分析的容差优化,最终实现对外形偏差的控制。在某国产飞机壁板试验件的装配偏差分析中得到验证。     

元动作装配单元误差源及误差传递模型研究

机械产品装配误差源和误差传递规律分析,是装配精度预测与控制的前提工作。在对数控机床进行结构化分解至元动作的基础上,提出了元动作装配单元的概念。针对元动作装配单元层面影响装配质量的因素,将装配过程的误差源分为位置误差、形状误差、装配位置误差等五类误差源;建立各类误差源及其误差评价的统计模型;分析误差在零件间、零件内两特征间的传递和相互作用,构建误差传递链图、误差传递网络对五种误差源与配合误差进行形象化表达。综合误差传递链接图,建立面向整个产品误差传递及装配功能表达的装配误差网络图模型,为方便误差传递网络图中各类误差传递模型的计算与存储,又进一步构建了面向整个产品装配误差传递的链接矩阵。以某加工中心连续分度转台蜗杆转动元动作装配单元装配为例,验证误差源表达和误差传递模型的有效性。     

往复泵曲柄连杆机构动力学建模与分析

基于多体动力学理论,建立了往复泵曲柄连杆机构参数化动力学模型.通过算例仿真,对往复泵曲柄连杆机构运动及受力特性进行了研究,获得了连杆随曲轴转角变化的运动规律,以及连杆两端的铰链反力变化规律.