平面变胞间歇机构动力学分析及其仿真

在采用杆组法建立平面变胞间歇运动机构的运动学分析的数学模型之后,在运动学分析的基础上,对其进一步进行动力学的分析研究。根据已经确定的杆件负载,求出主动件所需的动力以及各约束的约束反力,为选定动力和构件的强度设计提供依据。利用ADAMS对机构进行动力学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了动态静力法分析结果的可靠性。     

基于扩展Assur杆组的变胞机构组成原理

提出一种模块化构造变胞机构的新方法,系统研究变胞机构结构组成问题。该方法即基于Assur杆组构造自由度为1的扩展的Assur杆组,应用Assur杆组法构造平面单自由度机构的规则,构造多自由度平面变胞机构。基于Assur杆组构建自由度为1的扩展Assur杆组,给出基于扩展Assur杆组的变胞机构组成原理、自由度的计算、具有确定运动的构型等基本问题。根据变胞后的蜕化的等效Assur杆组,研究扩展Assur杆组的运动变换特征,为变胞机构的结构综合提供依据。基于扩展杆组的概念,构造几种典型的空间1自由度变胞杆组,并对空间变胞机构的结构组成原理进行探索。实例表明,就像用Assur杆组构造普通机构一样,平面和空间变胞机构都能用所给出的自由度为1的模块构造而成,实现了系统的设计变胞机构。     

基于变胞原理的微容积式机器设计与研究

基于变胞原理提出一种转子与气缸分离、以平面变胞间歇机构实现周期性配气的微容积式机器。首先,采用型综合的方法设计具有间歇运动的平面变胞机构,进而根据该变胞机构设计出了微容积式机器的整体方案,并得到表示各构态下变胞副运动状态的变胞机构运动循环表和等效阻力梯度线图;最后对平面变胞机构关键部件及容腔运动规律进行仿真分析。研究设计表明,基于变胞原理的容积式机器结构简单、动态特性好,为提高容积式机器的综合性能提供了一种新的途径。     

基于虚拟样机技术的变胞机构构态变换研究

变胞机构的构态变换是变胞机构研究的重要内容,由于机构构态的突然改变,变胞机构在这个时刻会发生冲击.冲击对变胞机构的影响是变胞机构研究的一个难题,以一个平面五杆变胞机构为例,通过虚拟样机技术对变胞机构的变胞过程进行动力学仿真,从而得到机构发生冲击振动时刻的运动曲线,并分析了不同驱动条件下冲击对机构的影响.仿真结果表明,改...     

利用平面变胞原理实现机构的间歇运动

文章通过对平面变胞机构的研究,针对传统机构学的概念和间歇机构设计方法提出了新的课题.介绍了利用平面变胞原理使机构按一定的规律实现有停歇的往复摆动或移动,构建新型的间歇运动机构,从而极大地简化间歇运动机构及其设计,丰富了间歇机构的设计方法.     

平面机构动态可视化仿真方法的新途径

以平面四杆机构为例,建立机构的运动方程,并进行动态可视化仿真。为平面机构运动分析和计算、动态可视化仿真和优化以及机械原理课程辅助教学提供了一种简单、直观、高效的新手段。     

基于Solidworks的平面铰链四杆机构的运动仿真分析

为对平面四杆机构进行运动规律分析,采用图解法和仿真运动分析法分析平面四杆机构的运动规律,通过Solidworks快速建立连杆机构的虚拟样机,利用Motion插件进行运动仿真,可获得连杆的速度,角速度等运动参数。研究结果表明,图解法和仿真运动分析法分析结果高度一致,使用Solidworks的Motion功能可大大提高设计效率。     

平面连杆机构的可视化运动分析及仿真

运动分析是平面四杆结构研究的重要内容,对于机构设计具有重要指导意义.本文基于平面四连杆机构设计原理,利用解析法求出四杆机构各结点的坐标,以达到对其进行运动分析的目的.即首先建立机构的矢量方程,对其求解得到各杆件运动的角连度、角加速度和角位移等的数学模型.在此基础上利用VB编程采用模块化设计,开发了平面四连杆机构可视化运动分析软件.实际应用证明,该软件界面友好,功能全面,能够实现铰链四连杆机构的交互设计、关键点位移、角速度、加速度曲线绘制及分析和运动动画仿真等,为平面连杆机构的分析计算提供了方便,同时也提高了四杆机构的设计效率.本文介绍的方法和成果,同样适用于其它类型机构的运动分析及仿真.     

基于CATIA和ADAMS的变胞机构两构态动力学仿真及分析

应用扩展Assur杆组的变胞机构组成原理,组成2自由度2环路变胞机构,并用CATIA建立其三维模型,导入ADAMS中进行该变胞机构的两个构态的动力学仿真。根据仿真结果曲线对比分析两个构态下主要构件的运动情况。该变胞机构在c固结变胞构态时相对于d固结变胞构态有更大的位移、速度、加速度和动能,但d固结变胞构态比c固结变胞构态相对来说更加稳定。为该机构的进一步优化奠定了基础。     

基于杆组人工识别的平面机构自动分析与运动仿真

“平面机构自动分析与运动仿真软件”基于基本杆组的人工识别,基于杆组子程序的通用性及用其进行机构分析的一般过程。除输入已知参数外,所有较难掌握的分析工作都交由计算机智能处理,并自动得到多样化和可视化的输出结果。     

变胞机构的构态分析及其运动学仿真研究

变胞机构在航天器和机器人领域有着广泛的应用。本文用Huston低序体阵列描述变胞机构的拓扑结构,并对一种典型变胞机构进行了构态分析。用齐次变换矩阵建立了该变胞机构的运动学数学模型,并对其进行了运动学仿真。数值仿真结果表明,变胞机构在构态切换时加速度有突变,进而提出了消除加速度突变的方法。     

基于约束函数的变胞机构变胞方程

变胞机构拥有多个变换的稳态和变胞态,其拓扑构态描述与分析是变胞机构结构学的难点。采用数学分析方法,探索全面、简便而准确地描述和分析变胞机构构态拓扑结构的问题。根据运动副约束的特征,定义反映运动副类型、级别、自由度、方位、性质及其随时间变化情况等诸多特征信息的参数——运动副约束函数,采用矩阵法构建以约束函数为元素的机构变胞源运动链邻接矩阵。针对合并构件、分离构件、改变构件性质、新增运动副、消除运动副及改变运动副性质等六类机构变胞方式,分别定义相应的机构变胞函数和变胞矩阵,建立相邻稳态之间变胞态的机构变胞方程。应用实例表明,所定义的运动副约束函数、运动链邻接矩阵、变胞矩阵和变胞函数等概念能简便、广泛地描述变胞机构的构态特征,基于约束函数的机构变胞方程能准确地描述和分析机构相邻稳态之间变胞态的变换过程,为变胞机构的结构分析提供一种新的途径和方法,并为进一步的变胞机构运动学和动力学分析以及机构综合研究提供理论基础。     

变胞机构与机构再生运动链综合研究

变胞机构是机构在运动的过程中通过改变构件或运动副的数量或类型从而完成不同的功能,而机构再生运动链方法是根据初始机构通过综合理论得到所有可能的运动链的一种机构创新方法,由于这两种方法都要利用拓扑结构来表达,因此笔者创造性的将两种方法利用其内在的拓扑关系结合起来,从而提出了基于拓扑的变胞机构再生运动链创新方法,该方法为利用再生运动链对变胞机构的创新提供一定参考依据。     

变胞机构结构设计方法探讨

变胞机构的结构设计是变胞机构的主要研究内容.根据变胞机构的变胞原理,提出了用于变胞机构结构设计的三种方法:变约束运动副法、限动运动件法和模块组合法.变约束运动副法和限动运动件法主要用于变胞机构在全构态运动过程中机构构件数不变、自由度发生变化的情况;模块组合法主要用于变胞伸展、折叠机构的设计.这三种方法为变胞机构的设计奠定了基础.     

面向构态切换稳定性的约束变胞机构可靠性优化设计方法

为获得稳定、可靠的构态切换能力而开展可靠性优化设计是降低约束变胞机构运动功能失效概率的关键。基于多构态欠驱动约束变胞源机构的组成原理建立了含变胞运动副的扩展Assur杆组的模块化受力分析模型。根据变胞运动副的等效阻力梯度模型，考虑系统内外部误差的随机性，利用可靠性理论建立了约束变胞机构构态切换能力的概率评估模型。基于可靠性评估及可靠性灵敏度分析，提出了面向约束变胞机构构态切换稳定性的可靠性优化设计方法，进而针对可靠性灵敏度较高的结构参数随机变量的公差进行优化设计，使优化后的设计方案同时满足可靠性和经济性要求。最后，以折纸变胞机构为例，验证了提出的可靠性优化设计方法的可行性和有效性。研究工作为开展面向高概率的构态切换重复执行能力的变胞机构可靠性优化设计奠定了基础，同时对推进变胞机构的工程应用具有理论和实际意义。     

非圆齿轮型间歇转动机构的设计与运动特性分析

针对现有的间歇转动机构传动性能的缺陷,提出一种新型非圆齿轮型间歇转动机构。首先对其传动与分度原理进行分析,然后建立其数学模型并详述了核心构件非圆齿轮副的匹配设计方法,最后从运动学角度对机构的传动性能进行了分析。结合设计实例,利用MATLAB与SolidWorks软件建立了机构的虚拟样机,并在ADAMS软件中对其进行了运动学仿真。仿真结果与理论值对比分析表明机构的分度误差约为0.74%,验证了设计理论与运动特性分析方法的正确性。     

热辗中摩擦系数对环件圆度影响的仿真模拟

导出了端面辊运动学方程，并根据端面辊运动方程和抱辊运动方程，应用有限元方法建立了环件的运动模型，在不同的摩擦系数下对其运动进行了仿真模拟，通过对运动过程中芯辊和驱动辊的受力进行分析，从而得出环件的受力过程，最后得出摩擦系数对环件圆度的影响，该结论对于以后的实际生产有很大的参考价值。     

Constraint Force Analysis of Metamorphic Joints Basedon the Augmented Assur Groups

In order to obtain a simple way for the force analysis of metamorphic mechanisms, the systematic method to unify the force analysis approach of metamorphic mechanisms as that of conventional planar mec...     

基于变胞铰链的并联机构结构设计与构型分析

为了拓展变胞机构的种类,提出了一种变胞运动单元,该变胞单元采用三个旋转关节,并且三个旋转关节可以通过位置调节形成等效球铰、虎克铰以及转动副。与传统的锁定运动副来实现变胞功能的变胞单元相比,此变胞单元三种构型的切换只需对轴线位置调整,无需额外增加关节锁死电机。通过研究由线矢量构成的螺旋系统的相关性,揭示了变胞运动单元构态变化的基本原理。提出了可用于构造新型变胞并联机构的支链构型设计方法,并基于螺旋的互易性分析了各支链构型所必须满足的几何约束条件。提出了两种变胞并联机构,通过不同的支链装配形式可将其从6自由度构型转换为3自由度构型,并对支链安装形式进行改进,构造出了具有3自由度平移模式和3自由度转动模式的并联机构。对变胞支链作为中心支链组装而成的并联机构的构型及对应的运动类型进行了分析,获得了六种不同构型的并联机构。