基于SolidWorks/MATLAB的螺旋机构的运动研究

螺旋机构是机械行业所有机构中(即连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、槽轮机构、螺旋机构等)的一种重要的基础机构,理论性和工程性都比较强,有减轻劳动强度和提高工作效率的功能。而对螺旋机构的运动进行分析研究是一个不可或缺的环节,许多螺旋机构只有在实现其运动分析与仿真时才有其应用的价值。通过机构的运动分析与仿真,不仅能够更好地了解和掌握螺旋机构的基本的理论知识,而且能够提高机械机构设计的效率和质量。     

可控机构的分类及应用

论述了可控机构是现代机构学的重要分支。对可控机构进行分类研究 ,以可控机构的输出柔性为特征将可控机构分为可调机构、变输入转速机构、混合驱动机构、电子凸轮机构等四大类。对每一类型的可控机构给出定义、应用研究现状分析、对较成熟的可控机构分支给出应用实例     

吉他演奏机器人的机械结构设计

设计的吉他自动演奏机器人,根据仿生学原理设计演奏机构,并完成各演奏机构的运动学和动力学分析。在此基础上,为各机构选用合适的驱动装置。演奏机构由压弦机构、拨弦机构、变速机构和消音机构构成,通过Pro/e三维仿真后,由3D打印机打印完成。根据系统设计要求,选取气动系统作为压弦机构、拨弦机构、变速机构和消音机构的驱动装置。通过对其进行基本动作、音符以及乐谱演奏的测试,所设计的吉他演奏机器人能准确无误的完成演奏要求。     

互为止动棘爪的棘轮机构的设计

针对高压断路器弹簧操动机构中储能机构的设计问题。设计了一种新的棘轮机构,为使整个机构结构紧凑,手动、电动两套储能机构的棘爪互为止动棘爪。通过分析,得出了互为止动棘爪的棘轮机构棘爪的配置结果。     

具有四角平台的3-RPC机构的动力学性能指标分析

利用位置反解分析3-RPC并联机构的空间位形,然后利用虚设机构法求出机构的影响系数矩阵,采用影响系数法和微分法分别求出机构的输入速度和输入加速度的仿真曲线,验证了影响系数矩阵的正确性.对全新的3-RPC 3自由度并联机构进行速度、加速度指标分析,给出两项指标的性能图谱.改变机构尺寸,搜索3-RPC并联机构在不同机构尺寸下的工作空间,在可达工作空间内讨论机构尺寸变化对机构性能的影响,重点讨论Jacobian矩阵和Hessian矩阵对机构加速度性能的影响程度.最后利用 Opengl软件对机构进行模型仿真.     

基于ADAMS的新型并联机构运动学仿真

结合现有并联机构与柔索并联机构的特点,设计出一种刚柔结合的并联机构。在机构中加入柔索,达到提高机构精度、减小机构振动的目的。首先系统介绍了机构的构型,然后应用ADAMS仿真软件建立了并联机构的虚拟样机模型,进行了运动学仿真分析,证明了机构设计的合理性。     

空间RSSR机构向球面4R机构的转化

根据空间RSSR机构建立机构运动的数学模型,推导出空间RSSR机构的位移方程。同时分析空间RSSR机构转化为球面4R机构的必要条件,并从理论上证明通过对机构设计参数的特殊选取,空间RSSR机构可以转化为轴线相交一点的球面4R机构,然后推导出空间RSSR机构为主动曲柄件时,空间RSSR机构转化为4R机构的各个设计参数应满足的条件,为实际工程应用提供理论依据。根据空间RSSR机构转化为球面4R机构的方法,通过理论计算和试验仿真分析,设计出适应高速剑杆织机的空间引纬机构。以高速剑杆织机的空间引纬机构设计为实例,对以空间4R机构代替空间RSSR机构的设计方法进行验证,验证结果显示,该方法设计的球面4R机构能够满足空间RSSR机构的运动规律要求,并具有更好的运动性能以及可加工性与可装配性。从结构、工艺、维护以及运动学与动力学性能等方面比较空间RSSR机构和球面4R机构的性能与特点,结果显示了使用球面4R机构代替空间RSSR机构的优越性,并为将来空间复杂驱动机构的设计提供了参考。     

四杆机构演化仪的设计与运动分析

通过曲柄摇杆机构为基本机构,运用特殊的关节和四杆机构的演化原理,设计了一种四杆机构演化仪。可在一个装置中完成曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构、曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、导杆机构、双滑块机构等八种四杆机构的运动过程,并且通过各四杆机构之间转换完整的展示了四杆机构的演化原理。基于TRIZ理论进行了四杆机构演化仪的创新设计,完成了整体结构设计。运用复数矢量法对基本机构进行运动分析并使用Adams进行运动仿真,从中获得了机构的精确运动特性。     

混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究

从分析平面五杆机构的相对杆长关系入手 ,给出了平面五杆机构可装配条件及五杆机构中周转副存在的充要条件 ,并据此对平面五杆机构的构型进行了分析 ,得出了平面五杆机构中无条件三曲柄、无条件双曲柄、曲柄摇杆机构、双摇杆机构存在的条件 ;并借助于计算机机构仿真的方法 ,研究了双曲柄混合输入五杆机构的连杆曲线随机构尺寸参数和运动参数变化的新规律。     

折弯机压紧机构的选型及设计

为了解决折弯机压紧机构工作稳定性较差、可靠性较低的问题,对压紧机构进行了选型,并应用串联式机构组合原理对压紧机构进行了方案设计,给出了压紧机构的机构运动简图和主要尺寸,并在此基础上完成了压紧机构的结构设计。     

基于符号演变的运动方案建模

针对目前计算机辅助设计系统对机械运动方案设计支持能力不足的问题,提出了运动功能-机构映射-机构组合的层次运动方案设计模型。运动功能层利用功能符号实现了运动方案设计过程和复杂机构运动关系的抽象表达,机构映射层通过运动功能到机构和运动关系到机构组合关系两个映射过程实现了功能符号到机构简图符号以及机构简图符号到机构装配符号的演化,机构组合层通过机构装配符号组合实现了运动方案设计结果的可视化。     

基于修正的G-K公式的组合机构自由度的计算

用修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式，计算组合机构的自由度，有时会产生错误的结果。为了正确计算组合机构的自由度，并考虑计算组合机构自由度的方法便于工程技术人员学习和应用，根据修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式，导出组合机构自由度的计算公式，得到机构自由度的一般计算公式；提出计算组合机构自由度的注意事项，给出了组合机构划分为基本机构的方法，并给出了算例。修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式只能用于1个基本机构的自由度计算及各个基本机构的公共约束相同的机构自由度计算；对于一般的组合机构，要用组合机构自由度的公式计算其自由度。组合机构自由度等于各个基本机构自由度的和。     

微扑翼机构的运动优化设计

提出一种机构的设计方案,用于模仿鹰蛾翅翼的运动。翅翼的运动包括拍打和旋转。机构由齿轮五杆机构和摇块机构组成。通过对机构进行优化设计,使齿轮五杆机构实现翼尖的“8”字轨迹运动,摇块机构实现翅翼的旋转运动。最后对机构进行了仿真分析,验证了此机构的可行性。     

组合机构的基本特征和设计方法

机构选型和组合应用已成为机械运动方案设计重要内容,明确基本机构、机构组合、组合机构的结构特征和内涵将有利于机构系统设计深入研究。分析了原有各种对基本机构、机构组合、组合机构的定义所存在的问题。提出了对它们的新定义,澄清某些模糊概念。     

面对称Bricard-like机构的设计与研究

由于空间单环机构巧妙的几何约束,Bennett机构、Bricard机构等被陆续提出并被广泛研究。将多个反四边形机构通过转动副回环连接,可以构造一类新型空间机构,该类机构具有类似空间单环机构的运动特点。提出了一种类似面对称Bricard机构的面对称Bricard-like机构。该Bricard-like机构由两个相同的反四边形单元和一个反平行四边形单元构成。根据反四边形单元的运动特点,将Bricard-like机构简化为变杆长的面对称Bricard机构。而后通过分析其等价6R机构的D-H参数及闭环方程,得到了该机构的自由度以及运动轨迹。此外,根据运动轨迹,分析了该机构的运动特性,揭示了该机构能够实现内翻运动和外翻运动,进而实现无限翻转运动。并讨论了该机构的无限翻转的可行性条件,给出了构造无限翻转机构的约束条件。最后通过制作样机模型,验证了构造方法的可行性和理论分析的正确性。     

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。     

机构组合方法的分类

本文把机构的组合分为串行联接、并行联接、混合联接、封闭式联接、叠加联接组合方法 ,提出串行联接和并行联接中的基本机构是单自由度机构的概念以及用封闭式联接代替复合式联接和反馈式联接的观点。按其联接方式 ,把单自由度机构和多自由度机构的组合称为封闭式联接组合 ,使机构组合理论更加清晰、易懂 ,提高了机构组合方法的可操作性 ,有益于利用机构的组合理论进行机构创新设计     

变胞机构及其综合的理论基础

分析变胞机构的工作过程与性质,归纳出变胞机构具有变化的多功能阶段、多拓扑结构、多自由度的三个显著特征。给出变胞机构的定义,讨论变胞机构的范畴和内涵,并分析容易与变胞机构相混淆的多自由度机构、机构组合、对称机构和运动限定机构等及应用场合。总结变胞机构的表达方式和变胞方法;提出变胞机构的工作阶段矩阵、变胞源矩阵和变胞矩阵的概念及构造方式,建立变胞机构在整个工作周期内各个工作阶段之间的内在联系及演变规律的数学模型——变胞方程,将变胞机构综合问题转化为多工作阶段机构型综合、变胞源机构型综合与变胞方程的求解问题,通过各工作阶段矩阵的集合运算产生变胞源矩阵和变胞矩阵,进而得到变胞源机构与变胞方式。列举几种可能的变胞方式,指出工作阶段机构与变胞源机构综合属于多解问题,给出变胞机构综合示例,讨论机构描述与型综合存在的问题,为变胞机构的研究和发展提供理论基础。     

3DOF并联机构的分析

提出一种新型三平移三自由度空间并联机器人机构,对此机构的运动输出特性进行了分析,建立了机构的方位特征集,计算其自由度,分析了机构的耦合度及输入的合理性,建立了并联机器人机构运动学模型,该机构是一种较理想的能实现三平移并联机构的选型。     

锻造操作机夹持机构的设计

通过分析锻造操作机夹持机构的典型工况,以钳口处于两个极限夹持位置时机构的力传递效率相同为依据,结合夹持机构的关键结构参数,利用解析几何法建立了机构的平面坐标系,根据机构自身结构特点及几何关系推导了确定夹持机构的方程式。使机构处于两个极限位置时输出力相同且最大,提高了操作机夹持机构的效率及夹持能力。理论计算了300 kN夹持机构的关键结构参数,验证了研究思路的可行性,为锻造操作机夹持机构的研究及设计提供了参考。