调心球轴承外圈车加工方法改进

采用专用车床加工调心球轴承外圈沟道倒角时偶尔出现毛刺现象,经热处理后影响到磨削外滚道质量,造成轴承装配时划伤钢球,影响旋转灵活性及调心性能。针对此问题,对外滚道与倒角工序的关系进行了分析,调整了加工顺序,改变了加工方法,避免了倒角毛刺的产生。     

工程车辆油气悬架参数化建模与幅频特性分析

为了测试某工程车辆油气悬架系统螺旋弹簧和油气弹簧的综合刚度及分析车身幅频特性的主要影响因素,设计了减震器试验台,根据质量集中原则和牛顿定律,建立了基于实验的1/4油气弹簧悬架非线性振动模型。运用泰勒展开和谐波平衡法相结合的方法将系统方程转化为非线性代数方程组,求得了系统近似稳态解,其结果与龙格库塔法求解较为接近,在此基础上分析了影响车身幅频特性的主要因素。结果表明,氮气初始气压、路面激励幅值、质量比和轮胎刚度的变化对车身共振频率的影响较小,但对车身振幅有较为明显的影响。具体表现为氮气初始气压、路面激励幅值和质量比的增大使车身振幅加大,轮胎刚度的增大不仅使车身振幅增大,还增加了车身达到稳态振动的时间。     

高速精密动力卡盘的参数化系列化开发

为解决高速精密动力卡盘设计开发成本较高、周期较长的问题,在简要介绍若干种产品参数化系列化设计方法与技术的基础上,提出利用现有CAD软件UG NX,对动力卡盘零部件进行设计时,首先应分析其各个设计特征参数的关联性,然后建立全参数化的模型驱动表,完成了动力卡盘各部件的系列化开发。该方法能够大大缩短研发周期,对实现卡盘设计、制造的标准化起到了推动作用。     

6-3型Stewart平台并联机构的运动学正解

针对6-3型Stewart平台并联机构运动学正解的问题,提出了一种新型的快速数值解法,该数值法能得到一个精确的惟一解。这种方法主要是利用了6-3型Stewart平台的运动学反解的一些特性,得到一个有关杆长的微变量与动平台的微变量之间的线性方程式。再通过叠加杆长的连续的微小变量,得到6-3型Stewart平台的运动学正解。最后以反解为已知条件,通过算例进行了验证。同时采用Mathematica符号软件来提高求解位姿的计算效率。     

6—3型Stewart平台并联机构的运动学正解

针对6—3型Stewart平台并联机构运动学正解的问题,提出了一种新型的快速数值解法,该数值法能得到一个精确的惟一解。该方法主要是利用了6—3型Stewart平台的运动学反解的一些特性,得到一个有关杆长的微变量与动平台的微变量之间的线性方程式。再通过叠加杆长的连续的微小变量,得到6—3型Stewart平台的运动学正解。最后以反解为已知条件,通过算例进行了验证。同时采用Mathematica符号软件来提高求解位姿的计算效率。     

Gantry-Tau并联机构运动学分析

针对目前大部分的并联机构工作空间小这一缺点,研究了一种新型的3自由度并联机构。通过约束螺旋理论分析了机构的自由度,该机构具有2个平动自由度和1个转动自由度;进一步用解析的方法研究了该并联机构的运动学正反解;最后给出了该机构运动学的数值算例,为该类并联机构的进一步研究和应用提供参考。     

并联式六维加速度传感器的哈密顿动力学研究

针对六维加速度传感器在解耦难度与结构复杂度之间存在矛盾的现状,通过Legende变换,并用四元数来描述旋转运动,建立并联式六维加速度传感器的哈密顿约束正则方程。依据四元数的性质,在相空间内推导出系统哈密顿变量之间隐含的正交关系式,并据此给出一种求解微分代数方程的显式递推算法。通过构建系统内的固有约束关系并求解相容线性方程组的最小范数解,对动力学方程的计算误差进行修正。通过仿真和试验对系统的动力学模型及其算法进行验证,结果相一致,且计算效率较高。研究表明:应用相空间内的哈密顿动力学理论,可以实现并联式六维加速度传感器这类多体系统在一般工作环境下的动力学解耦。     

预紧式并联六维加速度传感器的解耦算法研究

针对六维加速度传感器的解耦难度与构型复杂度存在矛盾的现状,给出了12支链预紧式并联六维加速度传感器的设计方案,并在四维位形空间内构建了解耦算法。通过重组输入量并联列求解正向动力学方程和力协调方程,剖析了输出量的构成成份。通过引入前置、后置矩阵以及"辅助角速度"的概念,将动力学方程转换成两组形式简单的一阶线性常微分方程,并运用梯形方法推导出关键特征量的显式递推公式。解耦算法与ADAMS仿真的相对误差为0.62%,且前者的计算效率更高;试验结果显示,实物样机在1 min内的测量误差为8.42%,验证了设计方案的可行性。通过在离散节点处进行Taylor展开,推导出局部截断误差的解析式,为解耦精度的提高提供了依据。进一步地,将解耦算法推广至更一般化的情形,通过引入两个关于向量独立元素的定理,证明出预紧式并联六维加速度传感器的最少支链数为7,对应拓扑构型的最少自由度为6。     

基于空间算子代数理论多体系统动力学雅可比矩阵设计与实现

应用空间算子代数理论,在通用计算机符号演算软件Mathematic5．2的环境下,对多体系统动力学雅可比矩阵进行设计与实现,主要用于速度和静力的高效递推算法,用空间算子代数理论求出雅可比矩阵简洁形式,具有编程效率高、直观等特征。运用VB．NET编程软件实现与Mathematic5．2软件无缝集成,对多体系统动力学仿真及雅可比进行参数化分析与计算,给出了实施过程。根据分析结果,对Stanford机器人进行了雅可比设计,并与结果进行了对比,通过算例验证了结果的正确性和有效性。     

三维平动并联机床的运动分析

提出了一种能实现空间三维平动的3-PTT并联机构,通过约束螺旋理论分析了机构的自由度,介绍了仿真法研究并联机构的工作空间.利用SimMechanics模块根据机器人的结构进行建模,跟踪支链末端轨迹,绘制并计算并联机构的工作空间.分析表明,该机床具有工作空间大、无空洞以及截面形状规则等优点,适合长方体作业空间、工业搬运等领域.