新型弧面摩擦阻尼器力学性能研究

为克服传统摩擦阻尼器自适应能力差及耗能能力低的缺点,提出了一种新型弧面摩擦阻尼器,该阻尼器的结构特征在于其摩擦板和滑块的滑移面均为弧形,两滑块之间装有压缩橡胶,阻尼器通过摩擦板与滑块之间的移动产生摩擦力实现耗能。建立了阻尼器的机理模型,并采用数值模型验证了机理模型的合理性,分析了加载频率和橡胶弹簧初始压缩量对阻尼器滞回阻尼特性的影响规律。研究结果表明：该新型阻尼器具有马鞍形滞回曲线,其摩擦力具有位移随变性;该阻尼器的耗能能力比传统摩擦阻尼器强,耗能能力最多提高了23.84%;其力学性能与加载频率相关性较小,而橡胶弹簧预紧力越大,阻尼器的滞回耗能能力越强。     

基于瞬态动力学的汽轮机长叶片阻尼减振特性研究

对典型连接形式长叶片的围带阻尼减振特性进行理论研究,利用Abaqus有限元软件对典型结构连接形式长叶片进行瞬态显示动力学仿真,得到了外载荷所做功、摩擦力消耗功等动力学特性,并定义了摩擦阻尼减振量化因子,给出围带摩擦阻尼特性量化方法。在此基础上分析了典型结构连接形式长叶片阻尼减振特性,通过分析比较,围带长叶片的减振效果较好,自由叶片没有减振效果。     

V带传动带楔入、退出带轮轮槽摩擦损失分析

带传动中带在楔入和退出轮槽时 ,由于带与轮槽之间存在摩擦 ,会产生效率损失 ,本文对带进入和退出轮槽所产生的摩擦损失进行了详细的研究分析 ,推导了带进入和退出轮槽所产生的功率损失的计算方法 ,分析了它对带传动的效率的影响程度 ,并研究了其与轮槽角的关系。     

“斗牛士”健身车创新设计

结合普通自行车和齿轮连杆机构创新设计了一款新型“斗牛士”健身车,该设计将后叉架连接到双后轮外伸悬臂轴,并可调节,将车身主体相应进行更改;该健身车为包含一个PR -RR - RRⅢ级组的六杆机构;采用牛顿-拉普森法进行机构运动学分析求解,并进行运动仿真和验证了设计理念.该健身车骑行难度可调,骑行时身体姿态不断变化,拟合斗牛运动特性,是集健身与趣味性、娱乐性于一体、进行户外健身运动的理想健身器材.     

影响缓冲器性能的变参数分析

就带摩擦阻尼装置的弹簧式缓冲器中环形弹簧的刚度、预压力和阻尼摩擦装置的阻尼摩擦力三个主要参数的变化,研究其对缓冲器性能的影响,并采用MATLAB软件得到仿真曲线,为研究高性能带摩擦阻尼装置的弹簧式缓冲器提供参考依据。     

皮带传动系统动态特性研究

针对皮带传动过程中平稳性较差及皮带容易磨损问题,在考虑皮带材料刚度和阻尼的条件下,利用数值分析方法,对皮带传动系统的动力学特性进行研究。分析结果表明:皮带在带轮表面上爬行时,会产生一定的角速度损失;皮带与带轮在考虑摩擦力时接触力呈现减小的趋势,随着摩擦因素的增加,接触力不断增加;不同摩擦因素下的接触力随着接触角增加呈现双峰趋势,峰值接触力在不同摩擦因素下出现位置不同。     

行星滚轮摩擦传动自适应加载机构研究

设计了一种行星圆柱滚轮摩擦(牵引)传动装置.它由太阳轮、行星轮、中心轮、行星轮保持架和输入轴组成.太阳轮做成中空并与输入轴通过3段对数螺线型面连接.这样,当输入轴输入运动和转矩时,由于3段弧形楔的楔入作用,使得太阳轮产生弹性变形,从而在太阳轮与行星轮之间及行星轮与中心轮之间自动产生摩擦传动所需的正压力.输入转矩越大,楔入作用越强,产生的正压力越大,反之亦然.故此装置具有自作用、自适应特征.由于此行星滚轮摩擦传动装置采用了圆柱滚子,从而避免了因采用圆锥滚子而可能产生的滚子自转现象的出现.也由于采用对数螺线的型面连接,使得被连接型面之间的接触应力呈均匀分布状态,减小了应力集中的现象,提高了连接表面的接触疲劳寿命.该研究拓展了行星滚轮摩擦传动自适应加载的方法.     

变径带轮与行星复合传动无级变速机构研究

研究了一种高效率、大功率的无级变速器,其主要由变径带轮无级变速传动和行星差动轮系传动组成。通过变径带轮传动与行星传动组合,可以实现多路传动和功率汇流;通过行星差动轮系两个输入转速自由配比,可以调节功率汇流比例。该机构具有结构简单,传动功率大、传动效率高、工作平稳等特点。     

航空齿轮附加阻尼碗减振性能分析

航空齿轮轮体振动是航空齿轮结构失效的一个重要原因,利用附加阻尼碗提供外摩擦抑制轮体振动是一项有意义的尝试。利用等效线性化方法,将干摩擦作用转化为对系统特性参数的修正,通过在接触面间添加等效弹簧单元和等效阻尼单元建立附加阻尼碗组合结构等效分析模型;利用APDL编程实现动载荷在弧齿锥齿轮节锥上循环加载,应用ANSYS软件求解了组合结构等效模型的动态响应,得到了阻尼碗对结构动态响应的影响。     

电动自行车备用轮辅助装置设计

为了应对电动自行车骑行过程中后轮胎出现的瘪胎情况,设计了备用轮辅助装置。该装置具备备用轮、齿轮传动机构或带传动机构、转接板、支撑架,当其支起后,后轮胎脱离地面。当电动自行车后轮胎发生瘪胎时,利用后轮胎的驱动力以及传动机构的传动,实现继续骑行的目的。     

摩擦学系统的混沌特性

为了充分认识摩擦学系统的复杂性质,对摩擦学行为的混沌性进行了定量研究。在销—盘试验机上试验提取摩擦力和摩擦振动的时序信号,以此为研究对象,运用功率谱、分形维数和Lyapunov指数三种方法联合证明了这两种摩擦信号的混沌特性。研究表明,摩擦力和摩擦振动信号具有连续宽带的功率谱、分数维数和正的Lyapunov指数,即具有混沌行为的基本特征,从而证明了摩擦学系统的混沌性质。     

钢球展开过程运动学及动力学分析

钢球表面质量检测常用的办法是依靠展开机构中的摩擦力将钢球表面完全展开,摩擦力对钢球表面检测效率和精度有着重要影响。为分析摩擦对钢球展开的影响,根据展开轮与钢球接触的几何约束关系,对钢球与展开轮接触模型进行运动学分析,得到钢球与展开轮接触点位置的变化规律;由于展开装置构件之间全部依靠干摩擦接触约束,在古典Coulomb摩擦模型基础上,结合展开装置特性,建立修正的Coulomb摩擦模型,建立钢球和展开轮的运动微分方程,得到钢球与展开轮接触点处摩擦力的变化规律,并分析接触点处接触力的影响因素;同时根据展开原理构建实体模型进行虚拟仿真并搭建物理样机进行试验,结果表明驱动轮转速直接影响钢球与展开轮接触点法向接触力变化,从而影响接触点处摩擦力变化特性,通过摩擦力变化特性,解释了展开轮能实现钢球表面展开的工作原理。     

恒进给旋转摩擦条件下金属力学参量周期响应行为

为了揭示搅拌摩擦焊过程中搅拌针周围金属在恒速前进下转矩、压力的响应行为,设计薄壁管状铝合金在恒速旋转和恒速下压加载下的模拟试验。研究发现转矩和压力呈周期性变化,且周期与旋转周期一致。通过计算得出滑动摩擦功率大于黏着摩擦功率并大于实际平均产热功率。进而阐明产生周期性的原因在于滑动摩擦功率大于黏着摩擦功率,可以快速积累热量使材料软化,此时压力、转矩最小;但黏着摩擦状态下材料产热效率低,因此塑性流动层金属被挤出,旋转头接触弹性层金属,此时压力、转矩最大,产热增加,使摩擦界面快速产热、材料软化甚至达到黏着,如此周而复始产生周期性。     

基于设计条件的自行车检测标准研究

针对目前自行车检测标准与自行车设计及其实际应用条件不相符的问题,通过对不同用途自行车的检测标准、不同使用条件自行车的检测标准、考虑骑行舒适性的自行车检测标准的探讨,提出了应基于设计条件,制定更加合理的自行车检测标准的建议。针对不同用途和使用条件的自行车,检测标准应该依据其实际受载情况进行加载检测,以便达到检测与实际应用相一致的目的,减少使用中出现事故的概率,而设计条件是制定检测标准的重要依据。从以人为本的角度出发,应该将骑行舒适性指标纳入自行车的检测标准,以提高自行车的品质,达到利于骑行者健康的目的。     

仿牛骑行健身车的机构分析与运动仿真

设计了一款仿牛骑行健身器械,对比普通自行车进行机构分析,该健身车为包含Ⅲ级组G3-1P-PR-RR-RR的六杆机构,采用牛顿-拉普森法进行机构运动学分析求解,结合VB软件实现机构运动仿真,验证了设计理念的正确性,为后期产品的加工制造提供了详实的实验数据和理论依据。     

带传动系统临界滑移状态传动带力学特性研究

为了解决传动带滑移状态下带传动系统能量损失的问题,以V型带传动系统为研究对象,推导在带传动系统临界滑移状态下,带轮包角区域内传动带的力学特性,并在此基础上结合V型传动带结构参数,通过理论数值推导,最终得到临界滑移状态下传动带总压力及总摩擦力计算公式。分析结果表明,随着发生滑移状态角度/包角比值增加,传动带与带轮总压力呈现先增后减的变化趋势;摩擦因数较小时,随着发生滑移状态角度/包角比值增加,传动带总摩擦力整体呈现下降趋势,而在摩擦因数较大时,传动带总摩擦力整体呈现先增后减趋势;通过对带传动系统临界滑移状态下传动带力学特性的研究,对后续控制带传动滑移现象,提高传动效率具有一定参考意义。     

一种皮带传动的张紧方法

带传动是利用带和带轮之间的摩擦,在两轴或多轴之间传递运动或动力的一种传动装置。由于其具有结构简单,传动平稳,缓冲吸振等特点,在机械设计与制造中被广泛采用。当然,由于带传动是靠摩擦力实现的传动,故其传动比不够准确,容易打滑。选择适当的张紧方法,施加适当的张紧力可以克服这一不足。     

基于LuGre模型的转子压缩机滑片-滑槽运动副摩擦力测试

为研究转子压缩机滑片-滑槽运动副的摩擦特性,根据LuGre摩擦模型的建模方法和该运动副的运行特点及工况特点,设计并搭建了滑片-滑槽等效摩擦力测试系统,分析了该系统的摩擦力跃动现象、数据采集区域和摩擦力测量的重复性问题,并进行了摩擦力测试实验。结果表明：该摩擦力测试系统可以根据压缩机的实际工况,对滑片均匀加载相应的正压力FH,并能实现不同匀速直线运动下的摩擦力测量;可以有效消除低速润滑不均匀导致的摩擦力跃动现象;通过润滑初始化可以较准确地获得基于滑片速度变化的摩擦力表达曲线。实验结果与数值计算结果吻合,从而为正确辨识LuGre摩擦模型的参数提供了实验依据。     

基于逆向工程和数值模拟的风扇健身车阻力性能研究

通过逆向工程对现有健身车阻力轮进行数据采集,建立阻力轮三维模型,作为数值模拟的研究对象。建立了流场数值分析模型,研究阻力轮转动时所受空气阻力情况,得出在不同转速下阻力轮所受扭矩值,进而计算出其相应功率值。将模拟结果与实验结果进行对比,验证了数值分析模型的可靠性。这种方法在新型风扇健身车在结构设计和性能优化方面具有较为可靠的参考价值。     

对高速摄影供片阻尼实现方法的改进

棱镜补偿式高速摄影机供片阻尼的实现是摄影机调试时必须要解决而又难解决的一个问题,尤其是在高速大片盘时由于惯性的原因往往出现胶片"前冲"堆片现象.传统的供片阻尼装置是一电磁离合器加摩擦阻尼器的复合机构,手工调节多头螺纹来实现不同拍摄频率下的阻尼.通过对摄影机供片特性的定量分析,给出了一种改进的供片阻尼实现方法,该方法用电磁离合器取代原来的电磁离合器加摩擦阻尼器的复合机构来实现供片阻尼,通过单片机控制调节流过电磁离合器线圈的电流,从而改变供片阻尼的大小,简化了结构,方便了摄影机调节,实际的工程应用证明该方法是行之有效的.