含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及误差补偿

由于设计误差、加工误差的存在和机构安装的需要,间隙在机械系统中普遍存在,降低了机构运动的精确性。以动力学理论为基础,依据非线性弹簧阻尼接触力模型分别对理想和含间隙的曲柄滑块机构进行数学建模并进行仿真;同时搭建曲柄滑块机构实验系统,在不同转速情况下采集滑块的位移数据;采用加逆模前馈的PID控制进行误差补偿。结果表明,含间隙模型的仿真结果与实验结果偏差很小,验证了模型的准确性;加逆模前馈的PID控制能有效的补偿误差,提高了机构运动的精确性。     

含间隙曲柄滑块机构运动误差分析及其精确控制

为了研究运动副间隙的存在对机构的稳定性产生的影响,本文采用了动力学分析的方法,以含间隙曲柄滑块机构为例建立了数学模型,从影响机构精度的不同原因入手,分析机械的误差来源及特征。并对曲柄滑块机构进行了非线性分析后,对其建立了逆模型,并分别进行了有逆模前馈的开环控制和PID加逆模前馈的闭环控制来控制不稳定性。实验结果表明:利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink建立的含间隙机构动力学仿真模型,与理想无间隙机构相比,含间隙机构稳定性较差;逆模前馈补偿器有效地减小了系统的非线性误差,提高了曲柄滑块机构的控制精度。     

含间隙曲柄群驱动机构的动力学建模

曲柄群驱动机构是一种具有冗余特性的欠驱动机构,针对这种机构的特性,运动副间隙选用\"连续接触模型\",采用第二类拉格朗日方程,建立其基本结构单元——含间隙双曲柄机构的动力学模型。进而假设无质量杆指向桁架连杆的惯性力的方向,从单元到整体进行推导,建立起含间隙曲柄群驱动机构的动力学模型。     

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。     

含干摩擦间隙铰链曲柄滑块机构的动力学仿真与实验

基于动力学仿真软件,对含间隙曲柄滑块机构进行动力学分析,研究不同间隙大小的铰链在干摩擦条件下和无摩擦条件下对曲柄滑块机构动态响应的影响。搭建曲柄滑块机构实验台,通过实验,研究干摩擦条件下和充分润滑条件下不同间隙大小的铰链对曲柄滑块机构动态响应的影响。研究表明,铰链摩擦、间隙大小和转速高低,对曲柄滑块机构的动力学特性均有影响。     

含间隙铰曲柄滑块机构中接触力计算方法对比研究

为了在开展含间隙铰多体系统动力学性能分析时选择最佳的接触力计算方法,以含间隙铰曲柄滑块机构为对象,建立了含间隙铰曲柄滑块机构多体动力学模型,针对几种接触力计算方法进行系统的对比分析.研究了不同间隙、曲柄转速和恢复系数下,接触力计算方法对曲柄滑块机构动力学性能分析的影响.结果表明,在研究径向间隙、驱动载荷和恢复系数变化对...     

正曲柄滑块机构运动特性及其误差分析

本文介绍利用常用的解析法，结合座标图示，对正曲柄滑块机构进行了运动特性分析，讨论了关于滑块位移的理论误差。并运用卡丹圆性质概述了λ＝１这一特殊情况下滑块运动特性。     

基于参数辨识法的含间隙曲柄滑块机构模型研究

为解决曲柄滑块机构的间隙问题,提高曲柄滑块机构的位置精度。从曲柄滑块机构的简单机理出发建立其简化模型,再利用传感器去测量曲柄滑块机构各构件的运动物理量;然后,利用参数辨识法对曲柄滑块机构的系统参数进行辨识;最后,建立含间隙的曲柄滑块机构模型并进行仿真分析。对比结果表明,利用参数辨识法建立的模型具有较高的准确性且建模过程简单,为复杂非线性机电系统的建模提供了新的思路。     

含间隙曲柄滑块机构可靠性灵敏度分析

建立了曲柄滑块机构可靠性灵敏度分析模型,推导了机构尺寸参数可靠性灵敏度基于重要抽样法的求解公式,研究低速非连续接触和高速连续接触两种分析模型下铰链间隙对可靠性参数的影响.研究表明铰链间隙对机构运动精度可靠性及可靠性灵敏度计算结果影响很大,且随着机构运行速度的增加,这种影响更为显著.     

曲柄滑块机构中输出构件的误差分析

分析曲柄滑块机构中输出构件L3的长度误差，该误差与很多因素有关；L1与L2的长度误差和输入角Ф、Ф1的误差都与输出构件L3的长度误差有关；介绍这些误差之间的关系，并提出减小输出误差的措施。     

基于ANSYS12.1的曲柄滑块机构动力学分析

介绍了利用ANSYS Rigid Dynamics模块进行刚体动力学仿真的方法,实现了在同一软件中进行建模、运动仿真以及强度、刚度分析的综合,避免了传统多个软件联合使用时的接口难题。通过曲柄滑块机构动力学仿真的实例,展现了ANSYS这一功能的具体应用。     

基于静态间隙杆模型的曲柄滑块机构磨损分析

磨损是导致机械设备和机械零部件失效的主要原因之一,磨损与系统动力学响应的耦合对机构的性能均有重要影响.基于一种转动副反力的简化求解模型,进行了一系列的参数研究.结合达朗贝尔原理对曲柄滑块机构进行动力学建模,利用Winkler弹性地基模型获取界面的接触压力分布,使用Archard模型计算间隙副的磨损深度,建立了含间隙曲柄...     

含间隙隔膜泵曲柄滑块机构动力学研究

采用二状态模型,考虑了运动副元素接触表面的线弹性变形和阻尼,建立了含间隙隔膜泵曲柄滑块机构的动力学模型,并调用Matlab中的ode45对动力学模型进行数值仿真,得出运动副间隙对机构动态特性的影响,指出由于存在间隙,运动副元件在初始阶段会产生猛烈的冲击和碰撞.     

基于Simulink的曲柄滑块机构运动学建模与仿真

针对常用的曲柄滑块传动机构,建立了速度和加速度的闭环矢量方程。借助于功能强大的MATLAB软件中Simulink仿真工具对机构在仿真时间域内各个构件的瞬时位置、速度和加速度进行求解,从而降低分析的难度,有效提高了设计工作效率。     

曲柄滑块机构运动误差分析

基于误差和数据处理理论并利用MATLAB工具,对曲柄滑块机构运动误差的分析计算模型进行了研究。分析了机构初始间隙的形成、变化过程与机构误差的关联,阐述了机构运动特征指标与机构运动误差分析的关系;建立了曲柄滑块机构的运动学分析模型,给出了机构误差特征指标的计算方法;以机构误差特征指标为基础建立了机构误差的合成与分配计算模型;通过MATLAB软件的仿真计算,揭示了机构误差特征指标的变化规律,为合理确定机构尺度允差和进行后续的动态误差分析提供了理论依据。     

间隙曲柄滑块机构运动误差分析的模拟实验修正法

利用蒙特卡洛方法通过计算机进行模拟实验,采用多元线性回归方法建立曲柄滑块实验机构各运动副间隙的误差传系数回归方程,进而通过修正系数,得到尺寸型与实验机构相同的实际机构的误差传递系数回归方程。当尺寸型变化时,通过模拟实验得到曲柄相对尺寸对误差传递系数影响的回归方程和尺寸型对机构输出运动标准差影响的曲线。     

含间隙润滑铰曲柄滑块机构中铰间作用力的可靠度分析

以曲柄滑块机构为研究对象,分析其在考虑转动副间隙和润滑作用下并同时考虑系统参数具有随机性时滑块与连杆铰接处铰间作用力的可靠度问题。利用连续接触模型和流体动力学理论分别求出间隙处接触力及润滑碰撞力,基于Newton-Euler法建立曲柄滑块系统的动力学模型。为了克服因为参数选择不准确而使支持向量机回归的预测精度难以达到目标精度这一缺陷,通过遗传算法对支持向量机回归预测模型的各项参数进行寻优处理,获得最优参数值。然后,考虑系统物理参数及几何参数的随机性,利用该方法给出随机参数与功能函数的近似函数关系式,进而利用Monte-Carlo法计算铰间作用力的可靠度。通过算例验证了方法的可行性和有效性。     

含橡胶连杆的曲柄滑块机构非线性动力学研究

针对橡胶材料构件对机构动力学影响问题,利用有限元方法构建了含橡胶连杆的刚柔耦合曲柄滑块机构动力学模型。对曲柄滑块机构中橡胶材料构件的柔性、曲柄转速、曲柄和橡胶连杆轴承外径尺寸等方面进行了研究,对不同条件下曲柄滑块机构中滑块的位移、速度和加速度等变化规律进行了归纳,通过相图观察法、计算最大Lyapunov指数法和功率谱法讨论了刚柔耦合系统的运动稳定性。研究结果表明:曲柄滑块机构中,橡胶材料柔性和曲柄转速变化对滑块的位移、速度影响较小,对滑块的加速度影响较大;在连杆有效长度不变的条件下,曲柄和橡胶连杆轴承外径尺寸变化对滑块的位移、速度影响较小,对滑块的加速度影响较大;考虑橡胶材料构件柔性时滑块运动是混沌的,曲柄转速和橡胶连杆轴承外径尺寸变化对系统运动的稳定性会产生一定的影响。