含间隙铰的柔性机器人动力学研究

论文将多柔体动力学的建模方法引入柔性机器人的动力学分析中。应用Lagrange方程建立空间刚-柔耦合多体系统动力学方程，采用牛顿二状态模型，对含间隙机器人的副间接触和分离过程，建立了铰接间隙动力学方程。仿真分析结果表明，由于间隙铰的存在。间隙运动副反力呈现大幅度连续波动现象，使整个机器人的稳定性大大降低。而当记入大臂的柔性后，间隙副反力的波动减小，所以，机器人可以通过适当添加弹性补偿单元降低部分副间碰撞时的冲击效应，提高机构运转的稳定性。     

空间机构移动副间隙的随机特性分析

在进行运动副间隙的随机特性分析时，应根据运动副受力情况的不同而采用不同的分析模型，运动副受力较小时可以采用随机模型，而当运动副受力较大时就应该采用连续接触模型，本文以移动副为例，分别用随机模型和连续接触模型对空间机构中运动副间隙的随机特性做了详细的分析，分析结果可在进行空间机构运动精度分析时作为理论基础。     

板坯调宽过程机构动态特性分析

基于接触动力学的理论,利用数值模拟的手段建立了调宽机含间隙的动力学数学模型,采用定步长四阶Runge-Kutta数值积分的方法,详细研究了运动副内间隙对接触力的影响规律。研究结果表明,调宽机在空载和工作两种状态下,同步机构各构件间的运动副内接触力变化不大,侧压机构主要承受了板坯变形产生的轧制力。该研究成果对于调宽机内部运动副间隙的在线控制和关键构件的受力分析,提供了精确的边界条件,同时对于改善调宽机的动态特性和其后期的改造,具有重要的参考价值。     

基于ADAMS自卸车液压举升缸铰接点位置优化分析

自卸车液压举升机构由本车发动机提供动力实现车厢卸下和回位,以此实现货物的快速高效运输。以某自卸车举升系统为研究对象,对该车液压举升缸铰接点位置为优化设计对象,建立系统的虚拟样机模型,对液压举升机构的运动学和动力学特性进行分析,并对举升机构液压缸的铰接点位置进行优化设计。利用ADAMS建立自卸车后置直顶式液压举升系统的仿真模型,对后置直顶式液压举升机构进行优化设计,考虑边界约束、不干涉性约束、举升缸最大摆角约束、举升缸安装长度约束和最大缸径约束以及最大举升容量约束等6个约束条件。以举升缸最大长度最小为优化目标,确定了举升缸的参数后,再以举升缸的最大举升力最小为目标对举升机构进行优化分析,得到了液压缸铰接点的最佳位置,使得最大长度减少了14.5%,最大举升力减小了1.47%,为改进设计提供有力的依据。最后进行试验分析,验证了理论分析的准确性。     

虎克铰间隙对3-RUU并联机构定位精度的影响

对于并联机器人而言,关节间隙是影响机器人精度的重要因素。采用极限误差的方法,对虎克铰关节的空间间隙进行等效分解,利用数值算法,建立关节间隙与末端动平台的定位精度之间的函数关系和位姿误差分布图,与机器人运动学雅可比矩阵条件数分布图进行对比分析,得到位置误差与雅可比矩阵条件数分布规律相似,而姿态误差与此相反的结论,该结论可作为机构优化设计的理论依据。     

轴向柱塞泵静压支承球铰副刚度特性的研究

大量的研究表明,柱塞与滑靴之间的球铰副摩擦力很大程度上影响着轴向柱塞泵的性能及寿命.本文提出了一种基于静压支承的球铰副的设计原理,并对该摩擦副油膜刚度特性进行了分析,为高速高压轴向柱塞泵的设计提供了一定的理论依据.     

基于ADAMS的抽油机平行位移机构仿真研究

建立抽油机传动机构中平行位移机构的虚拟样机模型,利用ADAMS软件对采用不同材料蜗轮的平行位移机构进行动力学仿真,得到受力曲线图,验证原设计的合理性并确定最佳蜗轮材料。利用ADAMS软件对平行位移机构传动件进行运动学仿真,仿真结果为平行位移机构的优化设计提供了依据。     

无铰泵缸体摆角对缸体运动规律的影响研究

基于无铰泵各部件之间的几何关系，计算不同缸体摆角下的转换角、转换转角差与转换转速差，并绘制了相应的关系曲线，得出了一些新结论，提出了额定摆角的概念。     

基于ADAMS的ZS60600F型冷却输送振动筛动态特性仿真分析

针对消失模铸造用ZS60600F型冷却输送振动筛,运用系统仿真软件ADAMS,建立振动筛虚拟样机模型.通过分析振动筛力学模型,在ADAMS/Vibration模块建立与实际等价的振动分析模型,对虚拟样机进行振动分析,得出振动筛系统动态特性,为振动筛动态设计提供必要的基础数据.     

液压马达球铰副表面ZrO2涂层的摩擦学性能

为探索表面ZrO2涂层的球铰副在液压马达中的摩擦学规律,采用摩擦磨损试验机和白光干涉仪模拟ZrO2涂层的球铰副在不同载荷和转速的工况下,球铰副在液压马达中的摩擦磨损变化情况。分别从摩擦因数、磨损体积和磨痕形貌分析其摩擦磨损规律,从中找到最优的工况去提高ZrO2涂层的球铰副寿命和工作效率。通过开展控制变量试验发现：转速对ZrO2涂层的球铰副摩擦学性能的影响远大于载荷,在100 N-100 r/min时摩擦因数最小为0.059 6;磨损体积随载荷和转速的增大而逐渐增大,且在50 N-50 r/min时磨损体积最小为0.184 mm3。综合以上规律发现,载荷100 N和转速50 r/min工况下ZrO2涂层的球铰副减摩抗磨效果最好,低转速能够有效延长液压马达的使用寿命和提高机械效率。     

机床固定结合面动态特性参数实验研究

固定结合面是机床结合面最为普遍的一种,其动态特性参数主要包括动刚度和阻尼系数。采用等效单自由度的力学模型分析其动态特性,消除了基础位移的影响。通过实验法,测得不同条件下固定结合面的动态特性参数,分析螺栓预紧力、零件表面粗糙度、材料及介质等因素对动态特性参数的影响规律,为机床固定结合面的合理设计提供技术支持。     

基于Simulink的油压减振器动态特性研究

以某型号一系垂向减振器的实际结构参数为基础,利用流体力学和油膜理论,建立了考虑泄漏的油压减振器的数学模型。根据油压减振器的具体参数和公式,在MATLAB/Simulink中建立了减振器的系统仿真模型。利用所建立的仿真模型,分析了单一变量下阻尼阀截面积、活塞杆面积、活塞面积、弹簧预压缩量等减振器关键参数对减振器阻尼性能的影响,为减振器的阻尼特性优化设计提供了参考。     

考虑间隙时万向接轴的受力分析

主要讨论滑块式万向接轴存在间隙时的压力分布及其计算方法。     

滑动轴承-转子系统非线性动力学特性研究

建立一个考虑碰摩力-油膜力耦合的单盘转子系统的动力学模型,推导出系统的量纲一化微分方程,运用四阶Runge-Kutta数值积分法进行数值计算,得到转子系统的分岔图、轴心轨迹图、Poincaré映射图、最大碰摩力分布图、时间历程图和频谱图,研究系统参数与动力学特征的关联关系,辨识出了转子系统的碰摩次数。结果表明：系统在油膜涡动、转盘与定子碰摩及油膜振荡的作用下产生了复杂的动力学行为;转盘阻尼的增加,能够提高系统的稳定性,减小转盘与定子的碰摩,使系统出现最佳的运行区域。     

可靠性与维修性耦合的动态可用性研究

可用性是用户评价可修复系统最重要的指标,可靠性与维修性耦合决定了系统的动态可用性水平。以动态可用性为核心,研究可修复系统的故障率(可靠性)、修复率(维修性)的内在联系及其对可用性的影响和相互耦合,建立可修复系统的瞬时可用度模型、稳态可用度模型以及所规定的时间区间内平均可用度模型,从而形成一组可用性的动态模型。结合某系列数控车床可用性分析表明,这种可用性动态分析能够有效地描述不同时间历程可用性的动态变化,对系统的可靠性状况和维修性预测具有重要的指导意义。     

单盘柔性转子振动特性试验研究

采用INV1612型多功能柔性单盘转子实验台进行了大量实验,通过分别改变转子负重盘的位置和润滑油膜的性质,以及在负重盘上安装不同质量的钉子造成转子的不同的偏心质量,研究转子结构和工作环境发生改变时对临界转速及最大振幅的影响。     

舵机传动系统动力学联合仿真建模及实验研究

全电/多电飞行器舵机传动系统由电动舵机、传动机构、舵面以及控制系统所组成,其性能对飞行器的动态飞行品质和控制精度具有重要影响。根据电动舵机（EMA）结构组成,建立其系统动力学方程,并基于AMESim软件通过图形化建模方式建立其动力学模型。基于Virtual Lab Motion软件建立传动机构动力学模型,此模型考虑了含间隙非线性接触碰撞效应、构件弹性变形和舵面负载等因素的影响。基于Coupled主从耦合联合仿真方式,建立舵机传动系统联合仿真模型。基于综合性能实验台开展了舵机扫频实验,并与仿真结果进行对比。结果表明：仿真结果与实验结果误差较小,验证了舵机传动系统联合仿真模型的正确性。     

基于正交试验的双圆弧齿轮约束模态模型研究北大核心

齿轮模态分析主要依靠数值模态分析和试验模态分析法,存在求解过程繁琐且无法直接获取齿轮参数与模态频率振型之间耦合关系的问题。为进一步掌握齿轮主要参数对约束模态频率的影响,根据模态有限元计算理论,对双圆弧齿轮约束模态模型进行研究;分析前6阶模态振型图,采用正交试验方法,运用方差分析,计算各因素对模态频率的影响因子;定量分析双圆弧齿轮的齿数、模数、螺旋角、齿宽因素对约束模态的影响。结果表明:齿数是影响固有频率的主要因素,其次是模数、螺旋角和齿宽;对试验结果进行中心化一次非线性回归模型计算,建立双圆弧齿轮约束模态频率计算模型,实现双圆弧齿轮约束模态的快速计算,对比验证1阶频率计算值的准确性。研究结果为全面研究双圆弧齿轮的振动和噪声特性提供参考。     

CAPP与PPC集成优化模型的研究

分析了CAPP与PPC之间的联系和区别，将它们的功能模块重新分解，建立了基于并行工程的集成优化模型。并以生产率为优化目标，计算每一种工艺方案的平衡期望值，动态优化多条工艺路线，从而获得了最优的工艺路线。