全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.

二维(2D)活塞泵原理性验证研究

介绍了二维(2D)活塞泵的结构和工作原理,该泵利用活塞双自由度的运动原理(转动的同时能够轴向移动)来实现吸排油功能,并根据其工作原理给出了该泵的理论流量计算公式.为了验证二维(2D)活塞泵原理的可行性和初步测试该泵的容积效率,搭建了试验平台,设计了空载流量特性试验和负载压力流量特性试验.在空载和负载工况下,该泵都能正常完成吸排油工作.在空载工况下,随着转速升高实际流量呈线性增长,与理论流量接近.在负载工况下,随着压力升高,流量减小.通过试验验证了二维(2D)活塞泵的原理可行,容积效率在空载时较高,在负载时随压力增大有所下降.

基于数学模型的二维插装水泵设计与试验

基于传统水泵,设计了一种由多组单元泵组插装而成的二维插装水泵。单元泵组由两个单元泵组成,通过两个单元泵的配合可以消除流量脉动。基于其中的基础组件,即两个单元泵的组合特性展开了研究。通过理论分析与对比,阐述了二维插装水泵的工作原理,说明了二维插装水泵的潜在优势,包括结构力平衡、排量大、油水分离、无结构性流量脉动等。同时,针对凸轮与滚子之间的接触曲面进行了数学建模与分析。有别于二维取点后补偿得到接触点的方式,接触曲面的数学建模方法采取分析滚子与凸轮的空间接触关系,基于空间关系建立接触曲面的坐标模型,接触曲面的数学模型在精度上优于二维取点补偿法。通过对活塞运动规律和两个单元泵组流量特性的试验研究,验证了接触曲面数学模型的正确性和二维插装水泵无结构性流量脉动的优点。

二维(2D)双联泵原理性验证研究

介绍了二维(2D)双联泵的结构和工作原理。该泵在二维(2D)活塞单元泵的设计基础上,利用结构串联插装和流量汇流的原理,来实现消除流量脉动的结构,并给出了该泵的理论流量示意图。为了验证二维(2D)双联泵原理的可行性和初步测试该泵的流量脉动,搭建了试验平台,设计了空载流量特性试验和负载压力流量特性试验。在空载和负载工况下,该泵都能正常完成吸排油工作。在空载工况下,随着转速升高实际流量呈线性增长,与理论流量接近;在负载工况下,随着压力升高,流量减小。通过试验验证了二维(2D)双联泵的原理可行,具有较高的额定工作转速,且实际流量脉动趋向于零。

斜槽型2D伺服阀的阀芯高低压孔设计与实验研究

为提高螺旋伺服机构的动态性能,设计了阀芯形式为斜槽型高低压孔的2D伺服阀,并对斜槽型2D伺服阀和圆孔型2D伺服阀进行导控级零位泄漏实验、阀芯阶跃响应特性和动态特性的实验研究。实验结果表明:对阀芯的高低压孔进行斜槽型结构的改进是合理的,可以提高伺服螺旋机构的动态性能的目的。

后处理全齿轮传动机械臂的设计

针对纯齿轮传动的机械臂存在的耦合关系复杂、传动件外露、灵活度低和重复定位精度低等问题,提出新型全齿轮传动的机械臂设计方案.该方案通过运动关系解耦,将齿轮组间2种强相关耦合关系简化为1种.基于耦合逻辑关系简化和结构优化,实现了关节全密封与无限转动的设计理念.通过机械臂运动学解析解公式推导与全齿轮传动耦合逻辑分析结果的结合,完成适用于全齿轮耦合传动机械臂的控制算法设计.基于耦合控制算法进行机械臂的运动空间分析与控制程序编写,实现机械臂的灵活性验证与自动控制功能,并在机械臂测试系统上进行试验验证.仿真和试验结果表明,该机械臂的耦合原理、设计结构和控制算法可行,满足复杂放射性环境下机械臂自动化应用的需求.

一种洗衣机离合器机芯制脱组件的压装系统设计

为了降低传统洗衣机离合器机芯制脱组件压装过程中操作工人的劳动强度、提高产品质量和稳定性,介绍了一种新型的自动化压装系统,设计了可对制脱组件所含零件进行定位的夹具,引入了气液增压缸及增压泵,将传统机械限位与现代传感技术相结合。该系统利用PLC控制技术,操作简单,可实时监测产品的压装位移及压装力,保证产品质量。

二维(2D)活塞泵用端面凸轮的设计与误差补偿

该文简单介绍了浙江工业大学阮健教授团队设计发明的一种新型结构的液压泵,名为二维(2D)单体轴向活塞泵,简述了2D泵的结构和原理,并设计了该泵上的端面凸轮机构。利用平面移动凸轮转化为圆柱端面凸轮的方法,设计了在等加等减速运动规律下的圆锥滚子圆柱端面凸轮,给出了其空间实际廓线方程。分析了利用上述方法设计圆柱端面凸轮实际廓线时产生的误差,给出了一种数学计算的误差补偿方法,运用MATLAB软件计算出误差补偿值。误差补偿后,减小了滚子与凸轮之间的间隙,提高了滚子在凸轮上的运动精度,提高了2D泵性能。

单轴高频电液振动台谐振现象的机理分析研究

关于液压系统的谐振现象,传统流体理论介绍的不多,仅仅提出当机械系统的固有频率和液压系统的工作频率相接近时会发生谐振现象。针对单轴高频电液振动台出现的谐振现象,运用能量守恒原理对其产生的谐振现象进行了理论分析,并在2D激振阀不同惯性负载以及不同轴向开口作用下,对单轴高频电液振动台输出的谐振波形进行了仿真研究。并利用数字伺服阀调节液压缸无杆腔的容积,实现液压系统固有频率的改变,从而使得电液振动台能够正常工作在不同的谐振频率点。

一种串联式三自由度髋关节机构的设计与分析

分析了人体髋关节运动规律和运动形式,提出了一种串联式三自由度外骨骼机器人髋关节机械结构。外骨骼机器人髋关节屈/伸主"迈腿"运动采用平面四杆机构来实现其大范围的运动,并利用矢量分析法分析了液压缸输出位移、速度、加速度与屈/伸运动的角度、加速度、角加速度的关系,应用Ds Solid Works软件自带的Solid Works Motion运动仿真插件对其进行仿真分析,得出其关系线图,为外骨骼机器人髋关节设机械结构计提供一定的设计依据。

二维燃油泵的设计与研究

提出一种新型的二维燃油泵,说明了其诸多优点。为研究其结构性流量脉动,利用仿真软件AMESIM建立了二维燃油泵的仿真模型进行理论研究,并进行了实验验证。通过齿轮泵与轴向柱塞泵的对比,说明了轴向柱塞泵在燃油系统应用中的优势。针对轴向柱塞泵中存在的一些不可避免的缺陷,提出了能避免这些缺陷的二维燃油泵。通过解释二维燃油泵的结构组成与工作原理,说明了二维燃油泵的优势,包括结构力平衡、工作效率高、无直接的滑动摩擦副和无结构性流量脉动等。为了解释无结构性流量脉动这一优点,进行了仿真分析与实验验证,验证了二维燃油泵具有无结构性流量脉动这一潜力。

轻型无缝线路液压撞轨器研究

分析了无缝长轨应力放散的方式,提出了一种使用液压原理放散长轨应力的机械结构。液压撞轨器主要采用蓄能-释放-冲击产生铁轨振荡窜动的原理来实现对铁轨应力放散。采用高速摄像机对撞击过程进行图像采集,通过Matlab软件对采集图像的分析,得出撞击时各参数的关系,从而对轻型无缝线路液压撞轨器的实际应用效益进行分析研究。