含全运动副间隙的机构动力学特性研究

以曲柄滑块机构为研究对象,考虑机构除驱动转动副以外的所有运动副间隙,即剩余两处转动副间隙和滑块与轨道间移动副间隙,利用动力学分析软件ADAMS对机构进行动力学仿真分析,并将仿真结果与含有双转动副间隙的曲柄滑块机构动力学仿真结果进行对比,以确定全运动副间隙对机构动力学特性的影响。结果表明:与含双转动副间隙相比,全运动副间隙增加了机构震荡的次数,降低了机构的稳定性。在机构设计时要综合考虑机构除驱动运动副以外的所有运动副间隙以提高机构的动力学性能。     

不同转动副间隙对曲柄群驱动机构的动力学特性影响研究

曲柄群机构是一种含有冗余约束的连杆桁架驱动机构.针对机构特性,在采用"连续接触模型"的动力学模型基础上,以6个曲柄的曲柄群机构为例,建立机构虚拟仿真模型,利用Adams对转动副间隙半径不同时的机构动力学特性进行了研究.结果表明,在一定的要求精度范围内,转动副间隙大小对从动构件的位移和速度的整体影响不大,但对从动构件加速度和接触力影响明显;转动副间隙半径设置越大,从动构件加速度和运动副接触力振荡幅值越小,振荡频率越大.     

含间隙多连杆机构刚柔耦合动力学建模与分析

针对间隙和柔性构件对多连杆机构动力学响应的影响，研究了一种适用于多连杆机械式压力机的平面六杆机构。建立了转动副间隙矢量模型，通过Lankarani-Nikravesh法向接触力模型和改进的库伦摩擦力模型建立了转动副间隙处的碰撞力模型。基于绝对节点坐标法建立了柔性梁单元模型，通过拉格朗日乘子法建立了含间隙机构的刚柔耦合动力学方程，并通过Adams虚拟仿真软件验证了动力学模型和理论分析的正确性。研究间隙值和摩擦系数对机构动力学响应的影响，利用相图、Poincare映射图和分岔图对机构的非线性特性进行分析，结果表明，随着间隙值的增大和摩擦系数的减小，机构受到的影响越大，产生的响应峰值越高，同时转动副间隙处的混沌现象有所增强。     

含间隙转动副冗余约束机构的动力学特性

运动副间隙将引起机构运动精度降低,产生振动与噪声,甚至导致机构失效。基于单个平面间隙全文的存在将导致系统增加两个自由度,对含间隙冗余约束平行四边形机构实际自由度进行分析,采用间隙铰接触碰撞模型和拉格朗日方法建立该机构动力学模型,分析了间隙值和间隙位置对机构动力学特性的影响规律。结果表明,随着转动副间隙值的增加,机构运动精度降低,同时平衡力矩的冲击特征减弱;不同位置的转动副两元素接触频率存在差异,因此间隙位置对机构振动存在影响。通过研究含间隙转动副冗余约束机构动力学特性,可以为机构运动副元素尺寸设计及加工过程提供理论指导。     

考虑运动副间隙的平面函数机构概率综合

运动副间隙是机构系统中最重要的一类不确定性因素,它对机构的运动精度、可靠性以及动力学性能有着重要影响,为此提出一种概率综合方法对含运动副间隙的机构进行运动学设计。首先应用截尾混合降维法对运动副间隙变量的统计相关性进行处理,以此为基础建立含运动副间隙的机构运动误差的概率模型并导出机构运动精度可靠性分析模型。然后在机构确定性综合模型中引入可靠性约束,并以机构运动失效概率最小为目标函数建立机构不确定性综合的数学模型。最后以平面四杆函数机构为例验证方法的有效性。     

考虑双间隙曲柄滑块机构动力学建模与分析

以曲柄滑块机构为例,考虑机构两处旋转副间隙,引入平面多体系统中转动副间隙描述的数学模型,采用修正混合非线性弹簧阻尼接触碰撞力模型分析运动副元素的碰撞特性,采用牛顿-欧拉法建立了曲柄滑块机构的运动学和动力学模型,使用数值仿真和ADAMS仿真分析对比其仿真结果,验证所建立模型的正确性,得出运动副间隙对机构动力学特性的影响特点。     

一种含间隙两转动一移动解耦并联机构混沌现象辨识

以自主提出的PU-RCRR-CRRR两转动一移动解耦并联机构为研究对象,针对虎克铰的运动副间隙,结合Lankarani-Nikravesh接触力模型与牛顿-欧拉法建立了机构动力学模型;分析了机构的动态响应,并通过Poincare映射以及最大李雅普诺夫指数对机构混沌现象予以辨识。研究结果表明,含间隙的两转动一移动解耦并联机构的动力学响应中确实存在混沌现象。     

含间隙机构的动力学仿真与分析

使用ADAMS建立含运动副间隙的曲柄滑块多体动力学模型.根据Hertz理论,设置适当的仿真参数,对含运动副间隙的曲柄滑块模型进行动力学仿真分析.通过理想关节与含间隙关节的接触力以及运动机构中某一点的位移、速度、加速度等结果的比较,得出间隙对机构运动副的影响.     

考虑球面副润滑间隙的空间并联机构动力学建模与响应分析

为了分析含球面副润滑间隙的空间并联机构动力学响应特性,以2RPS-SPR(R转动副,P移动副,S球面副)空间并联机构为研究对象,结合Reynolds方程和Gümbel边界条件,建立了含多个球面副润滑间隙的空间并联机构动力学模型,对比分析了含润滑间隙、不考虑间隙的理想情况和含干摩擦间隙的机构动力响应特性,以及分析了不同动力粘度、不同间隙值对润滑状况下的机构动力学响应的影响。结果表明,润滑间隙相比于干摩擦间隙能有效改善并联机构的动力特性,且随着润滑油动力粘度的增大以及间隙值的减小,机构运行状况越好。该研究为含球面副润滑间隙并联机构动力学响应特性分析提供了理论方法,为指导实际生产提供了理论依据。     

间隙对平面机构运动特性的影响分析

由于装配、制造误差和磨损,运动副中的间隙是不可避免的,在机构运行期间,间隙使实际机构与理想机构的运动发生偏离,降低了机构运动精度。以含间隙曲柄摇杆机构为研究对象,建立了系统的动力学方程,并基于ADAMS进行了动力学仿真,仿真计算结果能够准确的预测含间隙机构的运动特性;利用ADAMS软件进行动力学仿真分析,可以提高效率,降低成本。     

多间隙运动副四杆机构运动特性研究

运动副存在间隙会造成机构精确度的降低,为了研究运动副间隙对机构运动可靠性的影响,以含间隙转动副的平行双曲柄四杆机构为研究对象.根据运动副对目标构件的作用特性定义了运动副的性质,利用ADAMS研究了间隙运动副对机构不同目标构件运动特性的影响.结果表明:二级驱动间隙副比一级驱动间隙副对目标杆Ⅲ运动特性的影响更明显,但杆Ⅲ长...     

用连续接触模型预测平面连杆机构转动副的分离

本文采用平面连杆机构有间隙转动副的连续接触模型，来计算机构周期运动时的间隙副的运动反力，由间隙杆受压来预测实际的含间隙的运动副在机构周期运动时是否会发生分离。本文以一平面四杆机构为例说明了该方法。     

含间隙六杆机构的运动精度可靠性分析

以某型敞篷汽车的六杆机构为例,提出了一种运动精度可靠性的分析方法。利用闭环矢量法建立六杆机构的运动学方程,将机构中的杆长误差和运动副间隙视为随机变量,根据有效杆长理论和连续接触假设将机构中的运动副间隙转化为杆长误差,假设杆长误差服从正态分布,对六杆机构进行运动精度分析并建立运动精度可靠性模型。使用MATLAB软件对实例进行编程计算,定量地分析了六杆机构杆长误差和运动副间隙对运动精度可靠性的影响程度。通过对六杆机构的运动精度分析,为提高机构工作的稳定性和可靠性提供了依据。     

连杆机构转动副中的某些运动学间隙效应

机构转动副中的间隙当其零件间的接触消失时会给系统带来破坏性的冲击。为了建立保持接触的条件,或为了预测接触消失的条件,就需要对运动的机构进行动力学分析。这种分析需要考虑转动副的间隙。本文分析了在一个转动副中含有间隙的四连杆机构,以求得转动副零件间的接触条件。一个尺寸相当小的间隙可模拟为一个具有有限长度的无质量构件。这样的模型具有增加机构一个自由度的效应。为了求解运动方程式,需要已知两个构件在某一特定时间的角位置和角速度。曲柄给定的运动,提供了其中的两个初始条件。由于间隙构件是无质量的,所以它的方向和运动是与间隙构件矢量力的方向和方向变化率是一致的。系统的动力学分析可以建立一组非线性的无法直接求解的微分方程式。本文试图根据零间隙轴承矢量力的方向和方向变化率来建立合理的初始条件,并试图确定机构对任选初始条件的运动响应的灵敏度。总的来说,机构构件的运动不受无质量间隙构件的影响。然而,间隙轴承矢量力是取决于间隙构件的角速度和角加速度,而且这些运动对初始条件是敏感的。在确定实际的轴承矢量力时,无质量间隙构件的振荡运动尤为重要,在转动副零件间的接触消失的条件下也是如此。可以参考实验数据,以证明预测的转动副力的振荡。     

考虑多运动副间隙的多杆机构运动学分析

采用二状态模型来模拟间隙状态，通过非线性连续接触碰撞力的混合模型来描述接触构件之间的碰撞特性。以此模型研究含间隙的多杆机构，通过ADAMS进行仿真分析多运动副间隙对多杆机构运动特性的影响，得到不同位置和不同间隙大小对机构产生的不同影响。结果表明：在与固定杆相连的间隙位置以及中间杆的间隙位置取较小值，可令机构有较好的运动特性。为多杆机构或者高精度杆系机构的分析、设计与寿命预测奠定理论基础；同时，也有利于多杆机构的实际运用。     

考虑杆件柔性的间隙机构系统磨损分析

基于机械系统动力学分析软件ADAMS建立了含多间隙曲柄滑块机构的动力学模型,利用冲击函数理论模拟间隙处的接触碰撞作用,详细研究了构件柔性和铰链间隙对机构系统动力学特性的影响,并应用Archard磨损模型对间隙运动副的磨损进行了预测。当考虑杆件柔性时,应用ANSYS程序创建连杆的有限元模型,取连杆的前五阶模态导入ADAMS中建立含柔性连杆的多间隙机构动力学模型并进行动力学仿真计算,结果发现,考虑杆件柔性时的间隙机构系统动态行为在很大程度上趋于理想机构,在曲柄转动一个周期的过程中间隙运动副除在几个特定的位置处发生了较大的碰撞外,轴销与轴套均保持连续接触,且预测所得的磨损量也较小。     

含铰间隙RRR-RRP六连杆压力机机构动态仿真向量键合图法

针对含铰间隙RRR-RRP六连杆压力机机构动力学建模与仿真问题,提出了相应的向量键合图法。在考虑旋转铰间隙及复合铰的条件下,建立了含铰间隙RRR-RRP六连杆压力机机构向量键合图模型。应用相应的方法,解决了机构向量键合图模型的微分因果关系给计算机自动建模所带来的代数困难。在此基础上,实现了含铰间隙RRR-RRP六连杆压力机机构动力学计算机自动建模及仿真,分析了运动副间隙对刀具加速度、机构构件角加速度、质心加速度及运动副约束反力的影响,说明了所述方法的可靠性及有效性。     

考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学研究

针对考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学建模、仿真及分析问题,提出了相应的向量键合图法.基于无质量杆-弹簧阻尼运动副间隙模型,建立了含运动副间隙的三角连杆肘杆式压力机机构向量键合图模型.应用相应的方法,使机构向量键合图模型的贮能元件皆具有积分因果关系.在此基础上,基于Matlab实现了含运动副间隙三角连杆肘杆式...     

基于平面机构运动链的LEMs构型综合

提出一种LEMs机构综合方法,该方法能够求解包含转动副和移动副,以及机架和主动件变换的LEMs机构综合问题。首先,构造平面运动链的杆组邻接矩阵,基于此杆组邻接矩阵,求解给定构件数和自由度数的所有平面机构的可能连接方式;其次,基于构件和自由度的数目,分析杆组的所有装配方式,构建杆组邻接矩阵的框架,依据一定的约束条件,将第一层及之后的杆组依次装配到主动件和机架或者前层杆组上,并且同步辨识同构体,从而获取只含转动副的所有平面机构构型;然后,将主动件的运动副类型以及不同类型的各级杆组分别代入前述所求得的平面机构构型,得到包含转动副和移动副,以及机架和主动件变换的所有平面机构构型;最后,用相应的柔顺片段代替刚性片段,完成LEMs构型综合。     

考虑间隙的混合驱动五杆机构混沌行为研究

以Dubowsky等提出的碰撞铰模型为基础,对五杆机构含间隙运动副输出特性进行模拟。根据动量矩原理,建立了含间隙的平面五杆机构动力学模型。利用Matlab提供的ode45算法对非线性动力学模型进行计算,采用Poincare映射的方法研究了含间隙机构动力学行为,发现间隙是影响Poincare映射形态的主要因素。