移乘装置的机构设计及运动仿真

运用人性化的设计方法,提出了一种适合残障人室内移动用的移乘装置的设计方法。首先分析了移乘装置的功能需要和结构组成,建立抬背机构、升降机构的数学模型,并对进行运动学分析。采用虚拟样机技术,在Pro/E3.0环境下,使用自顶向下和自底向上相结合的建模方法对移乘装置进行实体建模、虚拟装配,建立了三维数字化模型。利用机构模块对移乘装置三维模型进行了运动学仿真,得到速度、加速度曲线,从而验证了机构传动的可靠性及设计的合理性。     

物流车升降平移装置上连杆传动机构的研究

介绍了一种集升降和平移于一体的双自由度升降平移传动机构,用于物流电动汽车上,能够完成升降平移动作。当货物与顶架不在同一平面或中间有间隙时,需要调整顶架,使其到达合适位置,以方便货物的搬运。从正解、反解两个方面对升降平移传动机构进行运动学描述,并对其工作空间进行计算与分析。利用Solid Works建立了升降平移传动机构的三维模型,并用Matlab对其顶架运动轨迹进行仿真与分析,仿真结果验证了推导公式的正确性,为进一步研究升降平移传动机构打下了理论基础。     

锅筒纵缝焊接焊剂填充装置的设计与应用

锅筒纵缝焊接采用埋弧焊的方式,需要将焊剂填满坡口内,长久以来,一直使用槽钢填满焊剂作为焊剂垫放在锅筒坡口下方,但在实际生产过程中,焊剂垫的高度需要随时调节,而槽钢调节高度费时费力。针对这一问题,设计了一种焊剂填充装置,该装置通过螺旋传动机构和连杆机构的配合完成升降动作。通过计算及作图分析确定了该装置的工作行程、丝杠螺纹尺寸等设计参数。通过生产验证,表明所设计的焊剂填充装置可以在保证焊缝质量的基础上节省大量焊前准备时间,提升了整体生产效率。     

基于两杆张拉整体结构的可展机构设计

根据平面两杆张拉整体结构的特点,建立了可展机构单元的结构简化模型.在此基础上,以简化的平面两杆张拉整体结构作为可展单元提出了一种可展机构.利用最小势能法对两杆张拉整体结构进行找形分析,给出了可展单元中的几何尺寸关系.对确定尺寸的可展机构进行运动学分析,通过ADAMS仿真软件对可展机构进行运动学仿真,将理论计算与仿真结构进行对比,以验证结构的合理性.最后,设计制造了可展机构模型,并进行实物展开实验,验证了模型展开与收拢过程的有效性.     

一种长钢轨扣件回收装置的运动学分析与仿真

针对一种新型长钢轨扣件回收装置进行运动学分析和仿真研究。根据扣件回收的作业要求,确定了收料机构运动特征;利用解析法建立了运动学逆解模型,并对该收料机构进行了尺度参数设计,通过对逆运动学模型进行数值求解,获得主动件的运动规律。应用ADAMS软件建立仿真模型,验证了运动学模型的正确性。为该机构的优化设计和动力学分析提供了参考。     

逆螺旋装置的运动仿真分析

本文以逆螺旋装置为研究对象,根据其传动设计要求,应用SOLIDworks软件进行实体建模,并完成虚拟装配,最后利用COSMOSMotion软件进行了运动仿真.该方法不仅直观、形象地再现了逆螺旋装置的工作过程,而且运动仿真分析能有效验证该逆螺旋装置的设计是否达到传动要求,为后续设计工作提供了技术保障,对进一步优化这一新型逆螺旋装置的结构设计提供了方便有效的途径.     

多功能电动床水平抬升机构的运动学分析及仿真

提出一种利用五杆机构来实现多功能电动床水平升降的方案,通过任意五杆机构模型进行运动学分析,从而确定了电动床升降机构方案.在Matlab/SimMechanics环境下对此设计方案及机构尺寸的合理性进行仿真,最终得到验证.     

一种新型正铲液压挖掘装置的运动学和动力学分析

提出一种可有效增大铲斗液压缸的推力和行程的新型正铲液压挖掘装载装置。通过对机构自由度分析,验证了该工作装置满足挖掘机铲斗作业要求的一个转动自由度和两个移动自由度。基于模块化图形组态和运动链环路理论,建立该机构的运动学分析流程图,并根据流程图对新型机构进行运动学特性分析。采用数值验证的方法给出五组数值算例,通过运动学正解和反解分析结果的对比,验证了分析方法的可靠性和准确性。基于凯恩方法对该新型机构进行动力学分析,将驱动力等效为关节转矩,推导并建立了动力学数学模型。参考卡特彼勒矿用正铲挖掘机的相关尺寸,给定该新型正铲液压挖掘装载装置的结构参数,基于Matlab分别在空载和变阻力情况下对挖掘机水平作业工况下进行动力学仿真研究,结果验证了动力学模型的准确性。研究结果为该新型机构的设计和应用提供了重要的理论依据。     

腿部康复装置传动设计与仿真分析

为解决患者久卧病床不能下地行走及老年人腿部康复训练等问题,对油压式腿部康复装置进行设计,并提出两种用于实现腿部康复训练的传动方案。通过对曲柄滑块机构和摇杆滑块机构主要构件进行运动分析,确定主要技术参数,同时对其构件的位移、速度和加速度对比分析,确定摇杆滑块机构为该康复装备的传动机构。最后运用Solid Works建立该腿部康复装置三维装配模型,并对其进行仿真分析。结果表明,所设计的油压式腿部康复装置能实现预期运动目的并满足康复训练要求。     

柔性传动行星轮差速机构的设计

提出了柔性传动行化差速机构传动形式，在分析结构和工作原理的基础上介绍了该机构的特点。并对机构进行了运动学分析，得出了传动比的综合计算公式。通过对机构模型实际运动速度的测试，证明其结果与理论推导完全一致；表明该设计符合行星传动的运动规律，能够实现差速运动。通过讨论机构传动的约束条件和使用方法，为机构的产品开发和应用奠定了基础。     

新型RR-RURU踝关节康复机器人机构的设计与分析

基于无耦合RR-RURU转动并联机构设计出一种新型踝关节康复机器人。利用螺旋理论对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算;推导出机构动平台的姿态方程和角速度方程,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件;根据机构分支运动链的运动螺旋系的线性相关性,分析了机构的运动学奇异性并给出其奇异位形;研究了机构的工作空间,得到其可达工作空间的三维图形。绘制出新型踝关节康复机器人的CAD模型,利用临床医学步态分析数据（CGA）得到其输出角位移曲线,并对其动力学进行了虚拟样机仿真。研究结果为该新型踝关节康复机器人的样机试制提供了理论基础。     

一种2自由度柔顺移动并联机构研究及其在对接装置上应用

利用伪刚体模型研究了柔性曲梁的弹性回复力和刚度特性,推导出了柔性曲梁的直线刚度表达式,其结果表明通过改变曲梁的预变形量可以改善曲梁的刚度特性,使其具有近似线性化刚度特点。利用该特点,提出了一种双曲梁支链结构形式。结合伪刚体模型和螺旋理论,探讨了该双曲梁支链的自由度和运动特性,进而设计出了一种2自由度柔顺移动并联机构。根据机构运动特点,推导出了其简化运动学和动力学方程,给出了并联机构平台的工作空间和刚度性能,对并联机构平台的极限扭转力矩进行了研究,并制作了柔顺移动并联机构实物样机,对其运动特性进行了试验验证。最后,将2自由度柔顺移动并联机构应用于无人艇水样对接装置设计,利用ADAMS仿真了对接过程,结果表明,该装置能在有较大的径向平移偏差和角度偏差的情况下,完成公头和母头的柔顺对接。     

一种1T2R型并联机构的运动学及工作空间分析

提出了一种新型1T2R型3自由度并联机构,对其进行了运动学及工作空间分析.详细描述了该机构的机构特性,基于螺旋理论对其自由度进行分析,并结合修正Grübler-Kutzbach公式进行验证.根据机构的结构及运动特性,利用空间位置矢量法推导出机构运动学正逆解模型,通过将具体实例理论计算结果和Adams仿真结果对比分析,验...     

一种新型垃圾倾倒装置设计与分析

基于连杆机构设计一种新型垃圾倾倒装置,进行自由度计算及工作空间分析,建立运动学方程并进行运动学分析.通过仿真分析确定电动推杆最佳倾倒速度及返程速度.对倾倒装置在20°坡上的倾倒过程进行倾覆稳定性分析,验证了该设计可行性.     

基于TRIZ的消防炮升降塔装置的创新设计

现有消防炮升降塔装置存在传动效率低、承载力小、自动化程度不高等问题。利用TRIZ理论对现有消防炮升降塔装置进行详细分析,描述设计中的技术冲突问题,进而确定对应的TRIZ冲突矩阵和解决原理,根据解决原理对消防炮升降塔装置进行创新设计,最终确定方案采用液压传动机构实现消防炮升降塔装置的升降,从而实现传动平稳、承载力大、过载保护和自动化。     

滑动螺旋传动螺纹耐磨性模糊可靠性分析

为提高滑动螺旋传动机构的耐磨性,在阐述螺纹耐磨性分析与磨损可靠性数学模型的基础上,结合螺纹副实际磨损过程的模糊性特点,应用模糊理论中的隶属函数推导出螺纹耐磨性模糊可靠度计算的数学表达式。通过算例计算,对常规可靠度与模糊可靠度的两种计算方法进行了对比分析。结果表明,在螺旋传动设计中引入隶属函数能更合理地描述螺纹耐磨性可靠度在实际传动过程中的变化。该计算方法为螺旋传动机构零部件的可靠性设计提供了理论依据。     

3-UU/UPU+2P混联机构运动学及工作空间分析

针对混联机构兼具串并联机构优点的特点,提出一种新型3-UU/UPU+2P双层混联机构。首先,详细叙述了该机构的结构特性,并构建动、静坐标系;其次,基于螺旋理论对机构的自由度进行分析,并利用修正的G-K公式对自由度进行验证,得出该机构具有3个自由度且属于非瞬时机构的结论;然后,根据机构的运动特性,建立机构的运动学正解和逆解模型,并采用基于符号运算的微分变换法对机构的速度及加速度正解进行分析,通过具体的数值算例得出运动学模型的变化曲线,将理论计算结果与Adams仿真结果进行对比分析,验证了所构建运动学模型的正确性;最后,基于蒙特卡洛方法对该机构的工作空间进行分析,为机构的构型设计以及实际应用提供理论依据。研究结果表明,该机构具有较大的连续工作空间,且呈现一定的对称性。     

一种新型矿用正铲液压挖掘机的运动学分析

提出一种新型矿用正铲液压挖掘机,其工作装置是一个复杂的多环耦合机构。采用修正的Grübler-Kutzbach公式分析工作装置的自由度,得出该工作装置能够满足正铲作业要求,可以实现两个移动和一个转动。基于运动链环路理论,建立通用的机构运动学分析框图,并且利用该框图对机构进行运动学分析。基于运动学正解分析矿用正铲液压挖掘机的水平挖掘时理论可达的工作空间,得出该机构在水平挖掘时铲斗与地面的倾角为30°~50°时挖掘空间最优,满足挖掘机水平挖掘的作业要求。基于机构运动分析框图对机构进行速度分析,得到液压缸的输入速度与铲斗输出运动之间的雅可比矩阵。最后给出了五组数值算例,对运动学分析进行验证。研究结果为该机构的设计和使用提供重要的理论依据。     

一种3-TPT并联机构的位置分析与运动仿真

介绍了一种3-TPT并联机器人机构的结构特点,利用螺纹理论分析了该机构的自由度,并对该机构的运动学位姿进行了分析,给出了运动学位姿反解和运动学位姿正解的显式表达式.最后用ADAMS软件对其进行运动学仿真,对动平台自由度及其位姿的理论分析进行了验证.     

偏心伸缩指滚筒式捡拾螺旋输送器设计及仿真分析

以偏心伸缩指滚筒式捡拾螺旋输送器为研究对象,对其机械结构进行了设计,并对完成后的装置进行运动学及强度、刚度计算.在设计工况下,首先通过理论计算,获得了偏心伸缩指滚筒式捡拾螺旋输送器关键尺寸的设计参数;再进行了滚筒螺旋部分和偏心伸缩指滚筒式捡拾部分的机械结构设计,并将二者组合完成整体三维模型建立;最后采用仿真分析的方法,通过对该装置三维模型进行处理、网格划分、边界条件设置、求解计算,获得了转动的速度和加速度值,以及整体结构的应力和应变分布云图,确认了整体结构设计的合理性.该装置相较于传统输送器,以其良好的工作性能,在青饲联合收获机等其他收获机械有着广泛的应用前景.设计过程中采用理论计算配合三维建模,辅助仿真分析的设计方法,为设计人员开发同类产品及结构优化提供新的便捷手段.