多模数ZI蜗杆斜齿轮传动设计与有限元分析及其应力预测

为解决传统渐开线蜗杆斜齿轮副在开式传动或传动比过大时斜齿轮容易发生齿根断裂的情况,提出一种新型的基于不等模数不等压力角设计的渐开线蜗杆副,使斜齿轮的模数与压力角同时提高,大幅提高斜齿轮的齿根强度。通过对此种蜗杆副的传动特性的分析,得到特殊的啮合角与中心距计算方式。另外,通过对同传动比、同蜗杆情况下基于不等模数设计的ZI蜗杆斜齿轮副和传统ZI蜗杆斜齿轮副的建模与有限元分析,得出在较大模数比情况下的斜齿轮齿根强度约为传统斜齿轮齿根强度的2.956倍,增大了渐开线蜗杆的应用范围。后续使用灰色预测,对比出误差平方和(Sum of Squared Errors,SSE)最小模型,予以验证预测的准确性,另外进行蜗杆施加不同转矩下的斜齿轮啮合齿受拉力处最大应力σ_(1max)的数据预测,为相应的工程分析与必要的校核设计给出了依据。

双行走机构机器人交互机构的技术现状与发展

特种机器人适于在废墟、沼泽、灌木丛等恶劣环境下工作,可以替代人们完成危险的任务,在军事、反恐、消防等方面具有良好的应用前景。多行走机构作为一种新型的特种机器人底盘结构,与传统的单行走机构底盘相比,可以在多种所需的行走机构之间灵活切换,兼具轮式的快速节能性与履带式的高越障性与腿式的高灵活性。通过对采用复合式行走机构、耦合式行走机构、叠加式行走机构3种常见的多行走机构机器人底盘进行优、缺点分析,得出性能较好、可行性较高的几种结构,基于成本与可靠性提出未来特种机器人的结构发展趋势。

一种用于小型电控越野机器人的克里斯蒂悬挂特性研究

针对小型电控越野机器人的应用需求,采用一种克里斯蒂悬挂形式的机械结构,结合力学模型与非线性规划来求解悬挂中几何结构参数最优解,利用动态微分方程分析悬挂弹簧处的时间与位移调节过程,解决悬挂系统的特性参数选取问题。根据与动态响应仿真结果的对比,选取临界阻尼进行悬挂弹簧系统的参数调整,得到相应的弹簧刚度系数与黏性阻尼系数,实现悬挂系统特性参数的优化。

一种新型轮履耦合机构的研究及其运用

针对目前城市、沼泽等复杂地形对小型越野机器人的运动需求,将轮式的高机械效率与履带的高通过性等优点相结合,得到一种新型的移动机构。此机构将主轴与轮板进行轴向固定作为轮式运行,履带式运行则通过空套安装在轮板内的主轴上带动主动轮运行。利用舵机同时带动两套离合器完成对轮板与主轴的结合与分离,其特点是结构非常紧凑,可快速转换运动方式,且轮子内部不存在原动件。

齿轮齿条非线性传动系统研究

针对传统凸轮机构无法将直线运动可靠转换为可控非匀速整周回转运动的问题,提出了一种齿轮齿条非线性传动系统。在齿轮齿条非线性传动系统中,将齿条分度线制为曲线,利用直线导轨或直线轴承与万向联轴器导出齿轮的回转运动,此时齿轮为从动件。齿轮也可作为主动件,输出非线性直线移动,由此实现双向传动。

基于改进麻雀搜索算法的车道线检测与识别

针对阴天、强光等复杂天气情况下车道线检测准确率低问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法的车道线检测与识别方法。首先对拍摄的车道图像进行畸变校正,然后对图像进行预处理,依次进行灰度化、高斯模糊化处理,再基于上一帧的车道线检测情况选取感兴趣区域,最后基于改进麻雀搜索算法进行边缘检测,并利用Hough变换提取车道线。实验结果表明,该方法可以有效提高车道线检测与识别准确率。

基于AHP的感应开盖传感器决策方案应用

文章采取层次分析法(AHP)的模型方案决策对感应开盖垃圾桶中的传感器的感应性能进行对比研究,通过评价不同方案间的得分选取适合的传感器,在市面的众多感应方式中选择热释电红外、超声波感应、红外对管、微波感应这4种,结合层次分析法将它们进行两两对比,从而选择出最适合的传感模块。

基于自动控制Simulink仿真的体重预测

对于控制体重这一话题,一直是人们普遍关心的问题,本文结合了自动控制理论与MATLAB/Simulink仿真来进行同龄人之间相同性别、体重、身高,而不同热量摄入与运动消耗的研究探讨,从而进行体重随时间变化的预测。考虑日常饮食与运动训练之间的影响,构建微分方程动态模型,结合基本代谢率,结合Mifflin公式来计算系统的传递函数。用Simulink仿真来输出体重随着时间的变化曲线,得到最终不同响应的稳态结果,即预测出满足一定规律的情形下最终体重的稳定值。

不等模数渐开线齿轮副参数极限值与有限元分析

为了解决常规变位齿轮对中心距调节及强度分配的局限性,提出利用基圆节距相同但模数不等的结构,大幅度提高齿轮传动中较小齿轮的强度,尤其是齿根强度。但用于工程实践中的模数与齿形角相差均较小,通过对渐开线齿面的形成原理及齿轮啮合中部分参数的分析,得到了此种齿轮模数、齿数、齿形角、齿高系数等参数的限制条件,并通过公式推导了齿数、齿高系数与分度圆压力角极限值的关系式。基于工程实践情况建模并通过Ansys进行了有限元分析,得到基于极限参数设计的齿轮强度约为标准齿轮的266倍,验证了理论的可行性,并扩大了此种齿轮副的应用范围。