复杂轮系基本单元的运动特征状态数学建模

提出了复杂齿轮轮系运动分析的单元运动特征状态建模方法。通过研究复杂齿轮轮系构成规律,并分解其构成,定义了轮系基本单元;以齿轮原型机构为基础,利用机构拓扑特征构建了轮系基本单元构型图谱;构建了运动特征状态向量用以描述运动的类型和方向特征等属性,并利用状态方程建立了轮系基本单元的运动特征状态模型,为后续的轮系运动方案设计提供了理论基础。     

行星齿轮变速器的运动分析与效率计算

先将行星齿轮变速器按 2 K- H基本轮系进行分解 ,然后对这些轮系单元进行运动分析和力矩分析 ,列出线性方程并求解 ,从而提出了针对这类变速器的一种新的分析方法     

齿轮传动方案数字化设计的研究

建立齿轮传动方案设计的知识单元,提取知识单元的运动、动力以及结构属性,依据机械运动方案设计的状态空间理论,将知识单元的运动及动力属性转换为特征矢量,从而使齿轮传动方案求解转换为矩阵计算,并将知识单元动力属性与三维参数化模型相关联,通过知识单元参数化模型的配合实现传动方案的可视化.建立齿轮传动方案的知识单元库并转换为相应的数据结构,在知识单元的串并联组合基础之上,实现知识单元混联组合的方案求解.运用VS开发工具开发齿轮传动方案设计模块,输出满足用户需求的齿轮传动方案三维模型以及方案相关详细信息.     

轮系机构运动分析的新方法

通过对轮系机构的结构进行分析 ,提出了一种便于计算机自动生成的任意轮系机构运动分析的新方法 ,该方法是将轮系机构的结构分解得到轮系单元组 ,再求解由此轮系单元组建立的运动分析线性方程组即可得到各构件的转速     

周转轮系分类及综合

应用拓扑图分析和综合周转轮系,建立了3种轮系传动基本结构的拓扑图与4种轮系的基本单元,在分层的基础上定义了轮系拓扑单元结构图。应用拓扑单元图来描述各类周转轮系的拓扑特性、组合规律及其演变方式;提出轮系拓扑缩图的同构判定原则与具体方法,并给出了一实例。在4种轮系基本单元的基础上,建立了复杂轮系组合数量的公式,依据轮系拓扑图中形成回路的特点提出了复杂轮系的组成原理及分类和综合方法。     

基于状态空间方法的机械运动方案设计的综合求解及算法实现

依据机械运动方案设计的状态空间理论,实现了把串联机械系统的运动方案设计问题转化为对偶矢量的分解,进而转化为状态矩阵的分解,通过组合状态矩阵对应的基本变换单元获得相应的运动方案设计可行解。在此基础上,建立了方案设计的知识库,并转换为相应的数据结构,提出了求解过程中运动的类型方向、变换特征分解及综合求解算法。最后,通过一个设计实例验证了状态空间方法的有效性。     

平面轮系机构运动分析的研究

平面轮系机的运动分析对进行轮系机构分析与设计具有重要的意义.平面轮系机构都是由两种轮系基本回路单元组成,根据平面轮系机构结构的组成特点,运用轮系机构各构件间相对运动关系,构建了轮系机构基本回路单元的运动分析方程,由轮系机构基本回路单元组信息构造出轮系机构运动分析数学模型,并给出了平面轮系机构运动分析自动化的流程图.通过实例计算检验,该数学模型所得的计算结果与所参考文献的计算结果一致,该模型易于模块化,计算机能自动生成.     

基于传动性能的连杆-齿轮组合机构设计

针对Non-grashof机构在极限位置附近的运动不稳定现象,提出用齿轮—连杆组合机构作为Non-grashof机构的驱动机构,含有不完全齿轮的轮系作为运动极限位置通过机构,设计并制作了集Non-grashof机构、驱动机构及运动极限位置通过机构为一体的实验装置,验证了组合机构设计方法的有效性,为组合机构设计提供了一个新思路。     

卵形齿轮与正弦机构的运动组合设计及其优化

提出一种以卵形齿轮为前置机构的近似等速移动机构。在讨论其运动组合方案之后 ,通过计算机编程优化卵形齿轮的基本参数 ,并进行速度误差分析 ,使近似等速相对误差为最小     

基于状态空间方法的数据库的实现及应用

基于状态空间方法理论,总结出两个基本变换单元串联机械运动系统的各类必要条件,通过人为矩阵分解运算匹配,记录在Excel表格中建立数据库。以分水板固定机构为例,根据设计需求选择筛选条件,得到相应基本变换单元机构进行组合,之后基于运动链的拓扑性能评价对选取的方案进行评价及比较。     

基于功能离散法的周转轮系拓扑综合研究

提出基于功能离散法的拓扑图描述周转轮系,建立轮系拓扑单元的三个层次,总结出复杂轮系是在3种基本单元的基础上组成的,并根据基本单元的组合特点,提出4种组合方式。对拓扑图作缩微变换,建立了拓扑图的分层邻接矩阵,给出了同构判定步骤,为轮系的拓扑综合提供了理论基础。依据拓扑图中回路的特点,将常见的周转轮系分为四类轮系。以六齿轮周转轮系为例,提出轮系基本单元组合的统计方法,对于每一个基本单元的组合,依据拓扑演化规律得到拓扑图谱,并利用拓扑反演规律推导出各种可能的周转轮系。结果证明此拓扑综合法是构建新型行星轮系的方便有效方法,此方法具有一般性,可应用于多构件周转轮系的拓扑综合。     

新型抽油机换向装置结构设计及运动仿真分析

针对现有抽油机所要求的长冲程、低冲次等特性,在分析传统抽油机换向装置优缺点的基础上,将非圆齿轮行星轮系应用到抽油机换向装置中。通过对两种换向装置的结构对比分析,并应用ADAMS仿真软件对其进行运动学仿真分析,分别得出两种机构的摆角、角速度、角加速度变化曲线。通过对比分析可知,两对圆齿轮和两对非圆齿轮组合结构比4对非圆齿轮结构具有更好的运动特性。     

复合轮系运动分析的数学建模及应用

在分析复合轮系运动特征的基础上,建立轮系中各构件运动关系的数学模型,从相邻矩阵A和关联矩阵B中判断轮系类别,从而建立线性方程组,对复合轮系作运动分析。这种方法适用于各种复合轮系机构的运动分析,实例证明该算法高效可靠。     

3K型行星轮系的单元分析法

将3K型行星轮系分解为3个简单的K-H型轮系单元,然后对这些单元进行运动分析和受力分析,列出方程组并求解。这种方法不仅可以求出每个构件的角速度和所受的力矩,整个轮系的功率流向也随之确定,而且还得到一个通用的效率公式。根据功率流向,发现轮系中存在的循环功率流就是这类轮系效率较低、甚至发生自锁的原因。同时,举例证明通过减小循环功率与输出功率的比值可以适当提高这种轮系的啮合效率,从而为这类轮系的改进和设计提出了一种新方法。     

基于LMD和主分量分析的齿轮损伤识别方法

针对齿轮故障振动信号的非平稳特征,提出了基于局部均值分解(Local mean decompos ition,简称LMD)和主分量分析的齿轮损伤识别方法。该方法首先对齿轮振动信号进行局部均 值分解,将其分解成为若干个PF分量(Product function,简称PF),然后选取包含主要损伤信息的PF分量。从PF分量中提取能量和时域统计量等特征参数,组合成初始特征参数向量矩阵, 并进一步对初始特征参数向量矩阵进行主分量分析,得到齿轮振动信号的主特征分量,建立距 离判别函数,从而对齿轮工作状态进行识别。实验数据分析结果表明,本方法能有效地识别齿 轮损伤类型。     

基于轮系单元的轮系传动比计算方法及应用

采用了一种基于轮系单元的轮系传动比计算方法。将轮系分解为若干个基本轮系单元,根据"转化机构"法的基本原理,列出每个基本轮系单元的啮合方程,结合若干个联系方程即可很方便地求解轮系的传动比,并通过两个实例验证此法,该方法简单方便,容易理解。     

一种P-S型封闭差动行星齿轮系的力学分析

运用力学的基本分析方法，选择轮系力学分析单元，对P-S型封闭差动行星齿轮系中各个活动构件进行了力学分析，该分析不仅可以得到输入与输出的力矩关系，而且可以得到强度设计中十分重要的轮系在不同位形时的各运动副的作用力。     

基于改进哈明数的行星轮系机构同构判定新方法

同构判定是行星齿轮系结构合成时不可缺少的过程之一,对于创造新颖且具有优良传输特点的行星轮系具有重大意义。提出了一种基于改进哈明数判定行星轮系同构的新方法。首先,提出一种改进构件邻接矩阵,描述行星轮系拓扑图,该矩阵包含行星齿轮系拓扑结构的所有信息,具有描述的唯一性。然后,用特征码表示齿轮系的基本特征,作为同构的必要条件。定义了改进哈明数原理,得到哈明码,通过判断特征码和哈明码两结构恒量是否相等来判定是否同构。最后,通过实例验证了该方法的有效性和可靠性。     

奇异值熵和支持向量机的齿轮故障诊断

提出了一种基于总体平均经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)奇异值熵和支持向量机的齿轮故障诊断方法.首先,通过EEMD方法将非平稳的原始加速度振动信号分解成若干个平稳的本征模式分量,将得到的若干个本征模式分量自动形成初始特征向量矩阵;然后,对该矩阵进行奇异值分解,提取其奇异值作为故障特征向量,并对其进行归一化,求得奇异值熵,根据奇异值熵值大小可以判断齿轮的故障类型;最后,将奇异值故障特征向量作为支持向量机的输入,判断齿轮的工作状态和故障类型.试验结果表明,即使在小样本情况下,基于EEMD奇异值分解和支持向量机的故障诊断方法仍能有效地识别齿轮的工作状态和故障类型.     

双联齿轮行星轮系任意装配理论研究及相应最小装配侧隙分析

以3个均布双联齿轮组成的行星轮系为例,对双联齿轮在任意自身错位角情况下如何利用行星轮系的装配侧隙来实现行星轮系的装配做了深入的理论研究,依据其研究成果形成了一套可实现双联齿轮行星轮系任意装配要求的最小装配侧隙分析方法,并通过实物装配得以验证。设计双联齿轮行星轮系的最小装配侧隙来实现行星轮系的任意装配,对于小批量制造的成本控制与提高生产效率具有重要意义。