基于并联技术高速加工大型工件的车载式五轴联动机床

并联机床（又称虚拟轴机床）是由机械机构学原理引用过来的,机构学里将机构分为串联机构和并联机构,串联机构的典型代表是机器人,传统的机床的布局实际上也是串联机构。     

力矩电机并联使用中的相位角调整

文中以高速龙门五轴加工中心上使用力矩电机的双摆头为应用实例，介绍了在同一个旋转轴上并联驱动两个相同力矩电机的相位角调整的必要性，同时给出了两个力矩电机相位角偏差的测量估算方法。     

3-RSS同轴驱动布局并联机构的打磨机器人设计与运动分析

针对目前串联型打磨机器人在打磨球面时存在刚度不足的问题,提出一种3-RSS同轴驱动布局并联机构工具型打磨机器人.同轴驱动布局是将驱动布置在同一轴线,主体由基柱和3组可以绕基柱旋转的机械臂构成,每个机械臂外接支链杆簇,3组支链杆簇与末端打磨头相连.通过构型分析、结构设计,建立同轴驱动布局打磨机器人模型,并对模型进行运动学...     

一种新型腿部机构自由度分析与驱动输入研究

提出了一种新型非对称四自由度并联步行机器人腿部机构,根据驱动方式可将并联腿部机构看作由两个虎克铰串联而成,通过4个无约束分支将两个串联虎克铰的转动驱动置换为靠近运载平台的直线驱动以完成抬腿动作.将驱动置于背部,可减少腿部的运动惯量,同时实现关节空间和驱动空间分离,可用于对驱动进行特殊防护的太空和核电等环境.并联结构的非对称布置有利于直线驱动更针对性地对动平台(小腿)在矢状面的运动进行控制.对并联腿部进行描述并建立坐标系,根据螺旋理论建立了腿部机构的运动螺旋系和约束螺旋系,分析了腿部机构的自由度,明确了机构所受的约束力,并对驱动输入选择的合理性进行了验证.为腿部结构设计提供了新的思路,也为后续开展该并联机构的运动学及动力学分析工作奠定了基础.     

七轴并联机床数控加工后置处理技术研究

七轴并联机床是在六轴并联机床的基础上，在工作台上串联一个数控转台，实现七轴联动，从而提高了并联机床的加工能力。为了利用七轴并联机床进行数控加工，必须对刀位文件进行后置处理，生成六根驱动杆的杆长和数控转台的转角等数据来驱动并联机床。本文研究了七轴并联机床数控加工的后置处理技术，提出了后置处理的过程以及相关的算法。     

力矩电机偏置式五轴摆头的故障分析与处理

力矩电机是由伺服电机和驱动电机相结合而发展起来的一种电机，可直接驱动负载，输出大扭矩。由于减少了减速器等中间传动链，同时借助编码器（圆光栅）或磁栅进行全闭环控制，可以实现稳定的快速动态响应特性，拥有较高的分度精度和重复定位精度,故目前数控机床正在逐步大量采用力矩电机作为驱动执行部件，采用力矩电机的机床部件主要是五坐标数控加工中心五轴头的A,C轴驱动电机，机床转台驱动电机等机床核心部件,本文对采用力矩电机作为驱动部件的五轴头的维修技术进行一些探讨和分析，以供维修参考。     

力矩电机在双摆头中的应用

采用力矩电机驱动的双摆头为近年来重要的发展趋势,其应用提高了双摆头的动态性能、定位精度及刚性。文中针对力矩电机驱动的双摆头结构中的冷却、并联驱动、制动等关键技术提出了解决方法,并在实际应用中获得了良好的效果。     

基于LabVIEW的驱动机构精密角速度测试系统

设计了一个驱动机构精密角速度测试系统,该系统可以精密测量驱动机构的输出轴在低速转动时的角速度。系统中模拟了惯量负载和扭矩负载,通过在轴系中加入扭矩反馈,使电控加载器能够实现在极低速工况下精确加载扭矩,并提出了一种基于虚拟仪器的模拟负载波形的实现方式。通过实验测试了驱动机构带四种不同负载时的角速度,并通过后处理软件得到驱动机构的角速度特性。     

(2PRR)~2+R平面并联机构的刚度与固有频率

基于两移动一转动三自由度平面并联机构构造了一种新型五自由度串并混联机器人并对其并联部分,一具有运动冗余和驱动冗余两种不同模式的平面并联机构(2PRR)~2+R进行了运动学分析。首先,建立了三自由度平面并联机构的运动学模型,基于机构的运动学模型推导得到了冗余和非冗余驱动并联机构的刚度矩阵,并且通过求取并联机构各组成构件的等效质量,得到并联机构的质量矩阵;然后,借助系统刚度矩阵和质量矩阵建立的并联机构动力学方程,求得了机构的固有频率方程;最后,通过数值仿真对冗余和非冗余驱动并联机构的刚度及固有频率进行对比分析。结果显示:冗余驱动分支对机构绕Z轴方向角刚度和系统的一阶固有频率均值影响最大,其增幅分别为88.46%和31.50%;对X轴方向的线刚度和系统的二阶固有频率均值影响最小,其增幅分别为52.34%和1.90%。因此,冗余驱动分支有助于提高并联机构的整体刚度,改善机构的动态性能。     

一种油缸驱动机构及其性能分析

该文设计了一种能提供低速大扭矩的油缸驱动机构,分析了其工作原理,建立了多个机构并联驱动的动力学方程,讨论了不同数目机构驱动时驱动转速及液压系统压力波动情况,通过遗传算法优化了机构的结构参数,在一定程度上减小了系统波动。根据计算分析,采取奇数多个此种机构并联驱动可以为系统提供较为稳定的驱动扭矩。     

Spherical transformation mechanism for infinitely variable transmissions: Improvement and experimental theoretical investigations

Results of the investigations of a spherical transformation mechanism with torque taken from the swing axis of a slave unit for infinitely variable transmissions and drives of low-power technological machines and its modernization are presented.     

Research on force-sensing element's spatial arrangement of piezoelectric six-component force/torque sensor

This paper proposes a novel piezoelectric six-component force/torque sensor with four-point supporting structure, and makes research on force-sensing element's spatial arrangement of the novel sensor. Two kinds of different spatial arrangements are advanced, lozenge and square arrangement. The mathematical models are built and calculated. The influence on using performance of the two kinds of different spatial arrangements of the sensor is analyzed by FEM (ANSYS software). In order to investigate the validity of the proposed method, a prototype of piezoelectric six-component force/moment sensor is developed with two kinds of different spatial arrangements, and characteristic tests of the piezoelectric six-component force/moment sensor are performed. The test shows that both of the different spatial arrangement sensors could be used to measure six-component force/torque, but the square arrangement piezoelectric six-component force/moment sensor is more suitable for measurement of six-component force/torque on axis. The interference errors of square arrangement sensor are less than 5%, which are lower than those of the lozenge arrangement sensor. The natural frequencies in six directions are analyzed and discussed.     

3-DOF并联机械腿动力学建模与伺服电机峰值预估

提出了一种结构紧凑、承载能力大、转动解耦性好、运动速度和加速度大的3自由度并联机械腿.为了对其进行驱动参数分析,对机械腿进行了动力学建模,并基于动力学模型进行了伺服电机峰值预估.首先,分析了腿部机构各构件的运动参数,采用Lagrange方程建立了动力学模型,得出了机构驱动力的显式解;接着,在机构动力学模型的基础上,建立了伺服电机驱动转速和驱动力矩的峰值预估模型;最后,通过给定一组结构参数和运动轨迹函数,得出了伺服电机驱动转速和驱动力矩随时间变化曲线,得到了机构的动力学特性,并验证了峰值预估模型的正确性.计算表明,3个伺服电机驱动转速的峰值分别为Nx=19 r/s、Ny=17 r/s、Nw=27 r/s;3个伺服电机驱动力矩的峰值分别为εx=5.8N·m、εy=3.1 N·m、εw=4.4 N·m.     

风电机组变桨距功率简化计算方法

以某风电机组变桨距系统为研究对象,介绍了变桨距所需驱动功率的简化计算方法。在变桨距力矩的计算中,忽略了桨叶绕其纵轴变桨产生的惯性力矩、桨叶重心偏离纵轴产生的力矩和弹性变形引起的力矩,仅考虑了桨叶离心力产生的变桨阻力矩、作用在桨叶上的空气动力变桨阻力矩和运动副摩擦阻力矩。该简化计算方法可以为变桨距驱动部件的选型提供参考。     

固体火箭发动机推力向量控制系统动态性能分析

以某型号固体火箭发动机推力向量控制系统为研究对象,采用多体系统动力学计算方法,以作用在系统活动体上的轴向载荷为工作阻力,作动器指令位移为原动件的已知运动规律,接头内引入并联非线性弹簧阻尼器表征各构件间的接触,建立该型号推力向量控制系统动力学模型,进行多体动力学计算,得到接头内构件间的实时运动规律、接触力及力矩。理论计算与系统冷摆试验相结合,分析作动力矩与摆角、频率的关系,计算接触变形产生的力矩增量,分析接头压痕产生的主要原因,并提出改进措施。     

恒力矩摆杆机构的设计

为了得到一种摆动力矩不会随摆动角度变化的自复位摇杆装置,设计了一种恒力矩摆杆机构。对设计原理进行了介绍,对恒力矩摆杆机构的结构、底板轮廓线、摆动角度范围进行了设计,并进行了Adams动力学仿真分析。     

一种三自由度串并联结构旋转台的动力学分析

对三自由度旋转台进行了动力学分析。该旋转台只有3个方向的转动自由度,由二自由度球面并联机构和串联在其上的旋转电机构成。根据旋转台的几何和运动特性建立了系统的输入输出速度方程,得出了速度Jacobian矩阵和动能方程。利用拉格朗日法和虚功原理,建立了系统的动力学模型,解决了特定外载荷和速度、加速度条件下如何求解驱动力矩的问题。给出了动力学的仿真运算实例,讨论了在匀速和匀加速情况下,二自由度球面并联机构驱动力矩的变化。最后根据动力学方程,得出了串联在二自由度球面并联机构上的第三个自由度的力矩与输出转角的运动学方程。     

虚拟样机的自卸汽车侧开式密封装置优化设计

为提高自卸汽车侧开式密封装置的整体性能,利用机械系统动力学软件ADAMS建立了自卸汽车密封装置的参数化虚拟样机模型。采用OPTDES非线性二次规划算法,以自卸汽车密封装置主动摆杆驱动力矩最小为优化目标,对平行四杆机构中各构件铰接点进行优化计算。优化结果表明,优化后的密封装置主动摆杆驱动力矩减小,相对优化前减少21.4%。与传统设计方法相比,采用虚拟样机优化设计方法,可提高自卸汽车侧开式密封装置的工作性能,缩短生产周期,降低制造成本。     

磁流变恒矩器密封机制研究

利用磁流变液的优异特性,建立非接触式磁密封机制.使用有限元仿真对磁场加以分析,并建立磁密封理论耐压能力计算方法.表明磁密封具有高可靠性,超长维修间隔时间,摩擦小,效率高,无方向性的优势.     

一类平面二自由度并联机构的运动学与动力学分析

提出了一类新型平面二自由度并联机构 ,可用作二自由度平面运动的工作台 ,并分析了这种机构运动学的正反解 ,在此基础上 ,进一步应用拉格朗日方法对该机构进行动力学建模 ,获得了该机构动力学模型的具体表达式。基于该动力学模型 ,对机构的反向动力学进行仿真计算分析 ,从而获得了运动状态下机构电机的驱动力和各构件的受力情况 ,由此为该机构的设计及具体应用奠定坚实的基础