基于SimMechanics的双曲柄机构运动分析仿真研究

为了提高双曲柄机构的设计水平和效率,以MATLAB的动态仿真工具Simulink、SmMchanics为平台,建立了双曲柄机构运动分析的仿真模型,具体阐明了这种建模方法与仿真技术的实现过程,结果表明该仿真方法能方便、准确地得到机构的运动数据,能为机构的选型、优化设计提供参考依据,并对其他类似机构的建模与仿真具有一定的参考价值。

给茧机无绪茧自动抓取装置设计与分析

为解决缫丝过程中给茧机内存在无绪茧且靠人工抓取的问题,设计了一种给茧机无绪茧自动抓取装置。传动部分由减速电机通过两个传动路线将动力传送至给茧机和横移滑轨机构。详细分析了横移滑轨机构所包含的曲柄滑块机构和齿轮齿条直线差动增倍机构运动特性,通过计算确定最佳抓取节点。最后介绍了末端抓取机构,并规划抓取后放置无绪茧和装置复位的时间节拍。分析表明给茧机无绪茧自动抓取装置结构合理可行,研究结果为给茧机无绪茧的处理提供一种新思路。

用于林幼苗栽植挖坑的耦合装置

针对林幼苗栽植环节在实际治理过程所存在的环境恶劣、人力成本高、工作效率低等问题,本文设计了一种用于林幼苗栽植挖坑的耦合装置,该装置利用曲柄摇杆机构进行上下动作、基于双摇杆机构进行开合、联合使用耦合的双摇杆机构及反平行四边形机构。该装置采用一机多用的方式,不仅减少了人力成本和劳动强度,而且节约了机器使用的维护成本。

单曲柄双摇杆机构同步性能优化

针对在扑翼机构与可变后掠翼机构中广泛应用的单曲柄双摇杆机构两侧摇杆存在转角偏差的问题,提出利用解析法与仿真试验相结合的优化设计研究思路。将单曲柄双摇杆机构从两种特例拓展为一般性的统一模型,基于平面连杆机构基本方程建立摇杆同步性能的优化设计数学模型。通过引入摇杆转角偏差小量假设和极限位置对称性假设,利用泰勒展开公式,求解出最优设计变量的理论关系式。但该理论最优解要求摇杆长度不固定,须随时变化,工程中难以实现。在理论最优解的基础上,结合大量系统地机构仿真试验研究,进一步给出获得单曲柄双摇杆机构同步性能优化解的近似经验公式与设计曲线图,从而得到单曲柄双摇杆机构同步性能优化问题的完整解法,并通过设计实例验证了该方法的工程实用性。

平面五杆机构双曲柄存在的充要条件研究

从五杆机构的装配条件出发,研究五杆机构双曲柄存在的充要条件,完整提出五杆机构双曲柄存在的充分条件,分析了研究五杆机构双曲柄存在必要条件的必要性,并建立了研究必要条件的一般方法。给出了lBD的极值与杆长和两个输入运动规律之间的通用关系式,并进行了数值计算验证结论的正确性。对五杆机构的设计和分析具有指导意义。

新型机械式无级变速器的设计及优化

基于传动原理与变速原理,利用双曲柄机构的特性,结合棘轮机构传动的特点,提出一种新型机械式无级变速装置。运用解析几何及机构综合的方法,对该无级变速器的运动学规律进行研究,推导了传动比与机构参数的函数关系。为获得最优的机构设计参数,以实现无级变速器的传动比最大为优化目标,以双曲柄机构的形成条件、机构尺寸限制、传动角限制等为约束条件,编写优化设计程序并获得各个构件的优化长度。

双曲柄机构在移动机器人中的应用与优化

根据双曲柄四杆机构的特点,将其用于被动式复杂地形移动机器人的结构设计,提高了机器人的越障能力。通过对双曲柄四杆机构的几何分析,得出地形适应性强的前轮轨迹曲线。弹簧在双曲柄四杆机构中的安装位置及其刚度对机器人前轮、中轮和后轮的受力都有影响,通过对双曲柄四杆机构的静力学分析优化了弹簧在四杆机构中的安装位置。

双曲柄机构急回运动分析

阐述了双曲柄机构具有急回运动程度可变的特点，分析了双曲柄机构在不同极限位置的急回运动特性，并以线图ψ３～θ的形式表示。同时通过实例，说明了双曲柄机构急回运动特性分析在连杆机构设计中的意义。

双曲柄机构的急回运动特性研究

分别用图解法和解析法研究分析了双曲柄机构的急回运动特性 ,推导出了计算双曲柄机构急回特性系数的公式 ,最后给出一应用实例。

单曲柄双摇杆扑翼机构多目标优化设计

对单曲柄双摇杆仿生扑翼机构进行多目标优化设计,可为机构实际应用提供多组备选解。在单曲柄双摇杆机构运动分析的基础上,建立其约束多目标优化模型。其中,以最小化左右扑翼角之差的最大值和最大化扑翼角幅值为目标,以满足Grashof准则、力传递性能和仿生学规律等为约束条件。采用一种改进多目标进化算法——扇形采样约束多目标差分进化算法求解该多目标优化问题,得到多组满足约束条件的Pareto最优解。最后,对Pareto最优解和被支配解进行比较分析,结果表明,前者的目标函数值优于后者。

无碳越障小车数字化设计与制造

针对无碳越障小车要求运行轨迹准确和行程距离长等关键要素,研究了小车的重力势能转换为机械能和周期性地转向实现准确避障等方面问题。通过UG软件建立了三维仿真模型,并分析验证了小车机构运动、轨迹规划。通过系列试验,采用了精密齿轮机构和带杆端关节的空间曲柄摇杆机构。利用CAM软件对关键部件进行了程序编写,在数控加工中心和数控车床上完成了精确加工,对各部件和整车进行了精密装配与调试;实验结果表明,转向机构和传动机构精度高、摩擦损失小,无碳越障小车行程长、运行稳定可靠、场地适应能力强、绕障准确,可达到理想的竞赛效果。

基于UG的STEP运动仿真函数对运动时间的控制分析

利用UG自带的STEP运动仿真函数可控制模型驱动的运动时间段,从而获得从动件在不同时间段运动变化规律的特点,分析了UG仿真模块中的运动控制函数,提出一种将运动函数模型转化为UG仿真模块内的STEP运动控制函数,以方便设计者更好地掌握机构的运动仿真变化规律.还阐述了在UG仿真模块中,如何使用STEP运动函数来控制曲柄摇杆机构运动时间以及对双摇杆机构在运动极限范围内的运动仿真.

两侧不对称单曲柄-双摇杆机构的同步性研究

针对传统不对称单曲柄双摇杆机构中两侧摇杆存在相位角差而造成机构运动不平衡的问题,文中对曲柄中存在夹角的不对称单曲柄双摇杆机构进行研究,系统分析其在提高两侧摇杆同步性方面的优势。首先建立不对称单曲柄双摇杆机构的简化模型,基于平面连杆机构基本方程对摇杆同步性进行最优求解,得出极限偏差角最小情况下各杆长的经验公式,并对公式中影响极限偏差角的参数进行了分析。结合工程实际,将不对称曲柄双摇杆机构中曲柄存在夹角和不存在夹角的两种情况进行对比,结果显示,在满足相同杆长条件下,曲柄中存在夹角的机构相比曲柄中不存在夹角的机构在减少左右摇杆相位差角方面更有优势,能提高不对称机构的同步性。

啤酒瓶装箱机构的运动分析

啤酒瓶吊入式装箱机的装箱机构是由曲柄连杆机构和双摇杆机构组合而成的 ,为确保其工作可靠和运动平稳 ,采用解析法对此进行了运动分析 ,这对装箱机的设计是非常必要的。

一种新型加压机构的设计

以干粉压片机为例，采用一种具有特殊尺寸的双曲柄机构与曲柄滑块机构串联，设计了一种新型加压机构。结果表明，该机构结构简单，制造简便，停歇效果好，可获得很大的动力。

便携式双气缸气钉枪研制及试验

针对传统气钉枪需要携带空气压缩机长线作业的缺点,提出一种便携式双气缸气钉枪,即采用偏心布置大小气缸,由大活塞压缩气体蓄能,通过电子元件触发小活塞将气体能量瞬间释放,达到打钉的目的。通过试验得到气钉枪工作时所需的冲击功,分析其撞针组件运动过程,建立计算模型。分析得到双气缸气钉枪的各个参数,包括大小气缸的布局及尺寸参数、曲柄滑块机构参数和2Z-X(A)型三级微型行星齿轮减速器参数。研制了该便携式双气缸气钉枪实物样机,打钉试验表明该气钉枪的力度较大,与电磁铁直接推动撞针工作的电动射钉枪比较,冒钉现象减少了13.3%。

双曲柄式爬升机构的设计与分析

通过对现有爬楼梯轮椅爬升机构的对比分析,提出了双曲柄式爬升机构。对双曲柄式爬升机构进行设计研究,建立了双曲柄式爬升机构的运动学模型,并在此基础上对其进行了爬楼过程中运动轨迹分析。仿真结果表明,该爬升机构结构设计合理,方案可行且运行平稳,能够满足设计要求。

偏置双曲柄滑块机构急回特性分析

分析偏置双曲柄滑块机构的急回运动特性,给出了机构的设计公式。分析结果表明该机构不仅有超急回运动的可能性,且具有可变急回运动特性,机构中各构件尺寸一定时,仅仅改变其相对安装位置,便可获得不同行程速比系数。

液压-机械合模机构三维动态仿真优化设计

利用ADAMS软件对压铸机的液压-机械双曲肘合模机构进行三维动态仿真。建立某压铸机合模机构的动力学模型,采用参数化分析方法,对影响该机构的力放大倍数的因素进行探讨。运用ADAMS求解出液压缸的推力,并在此基础上计算出主要液压元件的参数。

变距双滑块曲柄驱动结晶器非正弦波形及参数

针对现有液压驱动的连铸机结晶器非正弦振动技术同步性较差、伺服缸偷停和维修量大,以及机械驱动的连铸机结晶器振动装置非正弦振动振幅和特有的波形偏斜率在线不可调的问题,研究开发一种新型的变距双滑块曲柄驱动结晶器非正弦振动发生装置。该装置与以往机械式驱动的非正弦振动发生装置不同,随着变距δ的变化波形函数振幅A和偏斜率α也随之变化,实现了结晶器非正弦振动的波形偏斜率、振幅和振动频率均能在线可调,为拉坯速度和振动参数的精确同步控制创造了条件。实现的波形更加符合连铸结晶器振动的机理,在上升期具有较小且较恒定的上升速度,在下降期具有较大的负滑脱速度和较小的负滑脱时间,有利于提高铸坯质量和拉坯速度。驱动装置尺寸小、波形调节简单,投资少,特别便于现有连铸机改造,是一种较理想的连铸机结晶器振动发生装置。