基于多目标遗传算法的捕获轨迹系统结构优化

针对国内已有的CTS系统堵塞度大、俯仰偏航角度小(精度低)的问题,设计了一种新型的CTS机构。首先对CTS系统的整体结构设计和运动原理进行了介绍。然后对俯仰机构的设计方案进行选择,在此基础上完成了转动框架的外形设计。最后基于多目标遗传算法理论和参数化建模技术,对转动框架进行了优化设计,优化后转动框架质量减小、堵塞度减小。结果表明,多目标遗传算法能通过计算在可行域内快速求出转动框架优化设计的最优解集,优化效率高、效果好,对CTS机构的进一步研发具有理论价值和工程意义,此种方法也为以后类似的结构设计和优化提供了参考。     

新型三自由度平面并联末端执行器设计及其性能分析

针对飞机机身加工中传统手工钻铆工艺形成的结构疲劳性能低,易产生人为因素误差,以及钻铆机器人多为串联机构,加工精度不够高,极大影响了结构的质量,提出新型三自由度平面并联末端执行器,适用于平面曲线钻铆加工,保证加工位置精度,首先设计7种同类型三自由度平面并联机构,分别为RPP、RRP、RRR、RPR、PPR、PRP和PRR,选择灵活度较高的RRR进行机构逆解运动学分析,其次分析机构的奇异性,分析其运动空间,最后给定加工轨迹进行加工仿真测验,提出7种采用统一设计构件搭建的不同机构模型,为了提高钻铆加工精度及钻铆位置精度,使其应用性广泛。     

空间三转动并联机构工作空间和刚度分析

针对数控回转台的实际运动需求,以三自由度并联构型3-PUS-RU为研究对象,利用封闭矢量法建立位置逆解方程和并联机构的雅可比矩阵。引入并联机构的工作空间和刚度性能指标,并绘制机构的工作空间和机构守恒协调刚度在工作空间中的分布图谱。结果表明,由于机构的对称性,使得工作空间和刚度性能仍出现对称分布,工作区域尽量选取刚度值大的位置。对该3-PUS-RU并联构型工作空间和守恒协调刚度性能进行研究,其研究结果对并联机构的设计具有一定的指导作用。     

发动机缸体曲轴孔精加工专用夹具设计与研究

曲轴孔精加工工序的精度将直接影响发动机的寿命与品质,而先进合理的夹具系统是加工精度的重要保障。针对某企业对缸体曲轴孔精加工精度要求,确定了工艺参数及定位基准,在此基础上,对夹具系统的定位机构、让刀机构、夹紧机构及镗模等主要结构进行了设计与分析。最后,分析了镗杆的动态特性,并研究了轴承刚度对镗杆动态特性的影响,适当提高轴承预紧力即轴承刚度,能有效提高镗杆系统的刚度。经实际加工检验,验证了设计的正确性。     

一种新型行星式分度凸轮机构的研究

在分析间歇传动机构创新研究成果的基础上,基于行星轮系齿轮传动的原理,从高速、高分度精度出发,提出了一种新型分度凸轮传动机构。该分度机构将行星轮系的一个中心轮设计为凸轮,推动行星轮和系杆实现分度输出运动。本文应用张量法建立了该类机构凸轮的廓线方程,并对该类机构的结构与设计参数进行了系统的分析。最后,通过编程给出了该类分度机构的计算机仿真实例。该类分度机构具有结构紧凑、输入输出同轴等特点,补充和丰富了平行轴式间歇传动机构的产品类型,可成为间歇分度和步进输送机构的新型产品。     

三自由度并联机构性能分析与优化

以含中间恰约束PU支链、能够实现三自由度的3UPS-PU、4UPS-PU并联机构为研究对象,对机构进行运动学分析,建立机构模型和位置数学模型,求解完整的雅可比矩阵。建立全域灵巧指标和全域刚度性能指标,基于粒子群优化算法对两种并联机构进行多目标优化,并进行比较分析。结果表明,4UPS-PU冗余并联机构比3UPS-PU并联机构具有更好的全域灵巧数和全域刚度数。     

导弹总装自动对接装配机构的设计与研究

针对传统导弹对接装配技术自动化程度低、产品质量差的问题,提出一种针对导弹总装的全自动对接装配机构。该机构利用视觉对接技术实时测量两对接舱段的相对位置及姿态偏差,并通过闭环控制完成舱段的自动对接。运用D-H法对机构进行运动学分析,得到了机构的数学模型。在此基础之上建立机构的误差模型,并基于蒙特卡洛法对其位置精度进行了分析。分析结果表明:位置定位精度满足自动对接装配机构的设计要求,对导弹总装对接机构的设计具有重要的参考意义。     

一种混联机床运动学建模及研究

为了研究少自由度结构的混联机构并联机床运动学问题,提高机床在加工过程中的运动控制精度,本文以一种五自由度新型重型混联机床-XNZH2430为例,分析了其几何结构,对该类型机构进行了深入的研究,推导并建立了其运动学正、逆解模型.     

基于Ritz级数双驱动系统动态特性分析

滚珠丝杠作为数控机床的重要传动部件,由于柔性体滚珠丝杠的刚度分布和惯性,工作台在导轨的位置变化引起共振频率是变化的。其中工作台位于丝杠中间位置是最薄弱的环节,引起系统的共振会影响工件的加工精度。文章以"宏宏双驱动"机构为研究对象,建立双驱动系统的力学模型。根据动力学理论建立系统的动能和势能的力学方程式,建立整体系统的拉格朗日函数式,利用Ritz级数展开法对滚珠丝杠部分进行展开,得到系统的刚度矩阵和质量矩阵,并利用Matlab对系统进行了仿真。结果表明:利用Ritz级数离散的柔性体滚珠丝杠的建模分析的双驱动系统的可行性,并得到系统的前三阶固有频率。     

新型五坐标并联机床的机构学及运动学

提出一种新型的五自由度并联机床,由于结构上的特殊设计,它比传统的并联机床具有更高的精度和刚度,更大的工作空间。主要介绍了所提出的并联机床的机构学和运动学,包括运动学的正逆解算法。     

基于残差全连接神经网络机床传动轴刚度预测研究

为了更好地研究机床刚度,提出一种通过测量S试件的加工误差以辨识机床传动系统刚度的方法,建立残差全连接神经网络的传动系统刚度模型。通过多体动力学对S试件轮廓误差进行分析,建立传动系统的误差模型。利用残差全连接神经网络对加工后的S试件轮廓误差进行训练,得到传动系统刚度;搭建刚度测量试验台,对机床的刚度进行测量,结果验证了残差全连接神经网络模型的有效性;残差全连接模型的收敛速度更快,在迭代次数达到70次后,预测精度达到80%左右。     

滚珠丝杠副综合测试平台定位误差研究

对滚珠丝杠副综合测试平台进行误差分析,以期达到对滚珠丝杠副综合测试平台进行精度评价和误差补偿。主要从影响测试平台定位误差的系统刚度和热变形两个方面进行分析,改进了之前滚珠丝杠副力学模型和热分析模型,将用改进的计算模型计算的定位误差与实验测量结果进行对比,验证了新计算模型的有效性。这为未来滚珠丝杠副综合测试平台的误差计算提供了新的有效方法,具有较好的应用价值。     

某型车辆液压换挡缓冲系统故障仿真分析

液压换挡缓冲系统是车辆减小换挡冲击、提高换挡品质的核心系统。车辆出现换挡失灵、换挡冲击、系统局部发热严重等故障都与液压换挡缓冲系统内部的异常状态紧密相关。对液压换挡缓冲系统进行理论分析的基础上,采用AMESim仿真软件对该系统进行建模,使用仿真结果与数学模型计算数据、试验台数据曲线对比,验证仿真模型的可行性。通过注入节流孔堵塞、阀芯卡滞、弹簧疲劳老化等典型故障要素对该系统展开故障仿真分析。得到换挡缓冲系统前端堵塞、缓冲阀阀芯位移量、保压阀弹簧刚度对缓冲油压特性的量化影响结果,并结合换挡油压曲线对具体故障现象展开分析。     

平面3RRR机构杆长误差对奇异性的影响分析

针对并联机器人的精度这一性能指标,分析了3RRR并联机器人的杆长误差对整个机构的影响,运用雅可比矩阵法从理论上分析了3RRR并联机器人杆长误差与其奇异位置的关系,根据求解的结果建立相应的误差模型,并在MATLAB中计算出理想状态下的奇异位置和考虑杆长误差状态下的奇异位置的偏差度,将计算所得的偏差数据以图像的形式表现出来加以分析,最终得出了3RRR机构不同杆的杆长误差与奇异位置的偏移程度关系,为该机构的设计精度要求提供了科学的参考依据。     

一种基于PR驱动的6自由度并联机构设计与仿真

基于广义等效KP旋量系设计了一种新型3支链6自由度并联机构3-PRRS,机构采用PR驱动方式.介绍了机构的设计过程,分析了机构的输入合理性,求取了机构的位置反解,并通过仿真验证了机构设计的正确性和有效性.     

PC-BASED高精度步进式位置伺服系统

ADT850运动控制卡是基于PC机PCI总线的高精度伺服运动控制卡,它作为数控发生装置方便地用于各种运动控制系统中.本文详细地分析了步进式位置伺服系统控制方案并进行了软硬件结构设计.讨论了如何确定系统中步进电机的脉冲频率,从系统的误差和精度方面对系统的性能进行了分析.该系统在对数控系统的研究开发和实验教学中具有广阔的应用前景.     

索杆混合驱动并联机构的索拉力和刚度分析

分析一种索杆混合驱动并联机构的绳索拉力和刚度。考虑绳索单向受力和直线电机双向受力的特性,对机构动平台的位姿进行力学分析,得到关于绳索拉力与直线电机推力的关系式。通过规划动平台运动轨迹,得到绳索拉力与电机推力的分布曲线。结合刚度定义、机构结构参数和柔索拉力之间的关系,推导出并联机构的刚度矩阵模型;通过MATLAB仿真得到刚度评价指标,总结刚度在机构工作空间中的分布规律。     

一种高效直驱液压角度位置伺服控制系统的研究和实现

基于直驱式液压系统效率高和阀控伺服系统精度高的特点,提出一种位置二元控制方法。第一元是步进电机控制的数字阀和执行器通过机械负反馈形成的闭环伺服系统,实现系统的精准位置控制。第二元是伺服同步电机控制的柱塞泵系统,系统根据执行器能够达到的加/减速度、最高速度、作动器的排量、初始位置和目标位置的差等,计算所需流量和具体执行的步进电机控制的节奏,并以步进电机控制节奏为参考,控制同步伺服电机速度及相应泵的流量,实现大偏差时高效运行;在小偏差时,在蓄能器压力达到设定值时,关闭同步伺服电机和柱塞泵,避免泵在低速低效区运行,用蓄能器储存的能量实现位置伺服纠偏控制;系统一直运行在高效状态。二元控制方法具有两个简洁的机制实现精准和高效目标,实用可靠。     

Ⅴ型发动机气门挺杆孔加工组合机床设计

针对曲轴箱上挺杆孔直径小、位置深、尺寸精度高,各孔加工精度相同等特点,设计了工序比较集中的三工位钻扩铰组合机床,利用三工位转塔头实现钻、扩、铰三工步的转换,节约生产成本,避免定位误差;利用一套夹具装置对工件实行一次快速定位夹紧,避免了工件的重复定位误差;采用悬挂式活动钻模板,解决了细长刀杆刚度不足问题和刀具的定位、导向问题。利用该机床可实现工件快速装卸和可靠定位夹紧,可自动完成三个工位的工作循环,劳动强度低,生产效率高。     

激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响

为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明：内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。