基于PRO/E和ADAMS的摆动液压缸建模及动力学仿真

在分析螺旋摆动液压缸的结构和工作原理的基础上,分别进行了螺纹牙型角为60°5、0°、40°、30°的两级螺旋传动Pro/E三维建模,通过Pro/E与ADAMS两个软件之间的专用接口程序Mechanism/Pro,将两级螺旋传动模型导入到ADAMS中,添加复杂约束和力,进行动力学仿真计算,模拟摆动螺旋液压缸的旋转过程。仿真结果表明:两级螺旋副运动可靠,无干涉;螺纹牙型角为50°螺旋传动的动态响应最为灵敏,螺纹牙型角为60°时的螺旋传动最为平稳。

一种新型旋转直线组合式液压缸设计

针对现有液压缸产品性能单一、运动模式较少、日益不能满足现代工业自动化生产的要求等问题,设计了一种新型旋转直线组合式液压缸。该液压缸利用滚珠花键副能传递扭矩和实现直线运动的特点,将双螺旋摆动液压缸与传统往复直线式液压缸有机结合,不仅可以实现单一的往复直线运动和旋转运动,也可以实现复杂的旋转直线复合运动,技术功能完善,结构紧凑,安装方便,能够满足市场对液压传动产品性能多样化的需求。

一种新型旋转直线组合式液压缸设计

随着制造业自动化的快速发展,市场对液压传动产品的要求也越来越高,而现有液压缸产品性能单一、运动模式少,日益不能满足市场的需求。针对此问题,设计了一种新型旋转直线组合式液压缸,该液压缸利用滚珠花键既能传递扭矩又能实现直线运动的特点,将双螺旋摆动液压缸与传统往复直线运动液压缸有机结合,不仅可以实现单一的往复直线运动和旋转运动,也可以实现复杂的旋转直线复合运动,技术功能完善,结构紧凑,输出载荷大,传动效率高,传动平稳,安装方便,能够满足市场对液压传动产品性能多样化的需求。

基于鲁棒观测器的肘关节鲁棒自适应控制

针对伺服阀控制的、双螺旋副传动的七功能机械手肘关节存在液压系统强非线性、易受外界环境温度和压力变化引起的参数不确定性、外界未知强干扰和仅有位置和油液压力状态反馈的控制特点,提出基于鲁棒观测器的输出反馈鲁棒自适应控制方法.该方法利用反演控制器设计方法对耦合的不确定系统参数和未知状态进行解耦,结合鲁棒观测器和鲁棒自适应控制器设计方法分别对未知状态和不确定参数进行观测和估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐进稳定的控制性以及系统状态的有界性,解决了同时存在系统参数不确定性和部分未知状态相耦合的鲁棒控制问题.以国家高科技发展计划4 500m深海作业系统的七功能主从液压机械手肘关节作为研究对象,使用提出的控制方法进行在未知外界干扰下的对比研究.实验结果表明,闭环系统可以很好地跟踪参考轨迹,具有较强的鲁棒性,能够获得令人满意的稳态精度和动态性能;修正后的参数自适应律能够保证在外界未知干扰下估计参数的有界性.

虚拟样机技术在摆动液压缸中的应用

虚拟样机技术是一项新兴的产品开发技术,可以有效增强产品品质、缩短产品开发周期、降低产品生产成本。设计好摆动液压缸的虚拟样机,根据摆动液压缸的关键部件"双级渐开线螺旋副",研究了螺旋角β、输入液压力P和输出扭矩T三者之间的关系。通过比对虚拟样机仿真和物理样机实验,得出输入液压力P和输出扭矩T为线性正比关系,提高系统液压力P,相应得到增大的扭矩T;通过比较3个螺旋角系列螺旋齿轮组成的渐开线螺旋副输出扭矩T与导程l之间的关系,在没有齿轮变位的情况下,螺旋齿轮的螺旋角β应尽可能的设计在45°附近,在输入液压力P一定的情况下,优先考虑增大径向尺寸,以增大输出扭矩T。

基于Automation Studio的螺杆桩机立柱升降仿真及试验验证

以某螺杆桩机电液系统为例,针对螺杆桩机立柱升降同步性差、抖动严重等问题,介绍螺杆桩机立柱升降的电液系统。应用Automation Studio搭建了电液系统模型,设置好参数后对立柱双缸同步升降过程进行仿真分析。根据仿真结果及实验数据对液压系统进行改进。测试结果表明:改进后的立柱升降电液系统动作平稳,安全稳定,具有工程实践价值。

滚珠丝杆式摆动液压缸设计

针对螺旋式摆动液压缸密封困难,制造成本高等问题,结合单活塞式双作用液压缸和滚珠丝杆副的传动特点,设计了一种基于滚珠丝杆副的新型摆动液压缸,分析了其结构原理,给出了输出扭矩和摆角计算公式。新型摆动液压缸利用滚珠丝杆的传动可逆性将活塞杆的推力直接转化为扭矩输出,结构简单紧凑,传动效率高,响应迅速,输出摆角范围大,与现有同类装置相比,密封性能好,设计制造成本低,可以实现数字化精确控制,为智能制造时代摆动执行机构的数字化、智能化设计与控制提供了一种思路。

基于ADAMS的双螺旋摆动液压缸动态特性分析

双螺旋摆动液压缸的双螺旋式传动结构具有承载能力大、结构紧凑、摆动角度大、回转精度高等特点。利用Pro/E三维设计软件建立了双螺旋摆动液压缸虚拟样机模型,并运用ADAMS专用接口技术(Mech/Pro)将其导入至ADAMS系统动力学仿真软件;基于传统拉格朗日方程对摆动液压缸模型进行动力学仿真计算。通过仿真,对双螺旋摆动液压缸的输出扭矩与负载启动特性进行了分析;并通过摆动液压缸力学实验,验证了动力学仿真结果的可靠性,为今后物理样机的设计与制造提供理论支持与技术借鉴。

双螺旋摆动液压缸的设计

双螺旋摆动液压缸是一种将活塞的直线运动转化为输出轴摆动的液压执行元件,它具有体积小、输出扭矩大、摆角精度高、安装方便等优点。介绍了双螺旋摆动液压缸的工作原理,推导出双螺旋摆动缸输出扭矩、输出转角的数学模型。根据一款摆动缸的性能要求,确定了摆动缸两级螺旋副的尺寸参数,并计算出摆动缸的实际输出扭矩及最大摆角。依照实验得到的数据结果,分析了摆动缸的输出扭矩与工作压力及摩擦等影响因素的关系。

用于加工五面零件的两自由度工作台的设计

设计了一种双圆柱副两自由度可倾工作台。该工作台利用双圆柱副方式,采用蜗轮蜗杆驱动,下部结构带动中层结构,进行一个自由度的旋转,上部结构在中层结构上进行一个自由度的旋转,系统刚性高,并具有两个互相垂直方向的旋转自由度,与锥度铣刀结合适合大多数零件五面加工的需求,而且,两个自由度方向的旋转角度可通过旋转编码器输出,结合电磁刹车制动器的断电制动及蜗轮蜗杆的自锁功能,可将工作台工件固定,台面精确、可靠地固定于所需的倾斜角度。

关于液压缸活塞螺纹副松脱的设计改进

该文对工程机械某机型液压缸活塞与活塞杆用螺纹连接,以钢球和紧定螺钉来防松的失效模式进行分析,提出了在现场加工工艺满足设计要求的条件下,紧定螺钉设计选型不合理及防松处活塞杆硬度值偏低是导致活塞螺纹副防松连接失效的主要原因。从这两个方面出发,对紧定螺钉型式进行合理设计选型及合理提高活塞杆防松处的硬度值。并通过一定样本量的试验样机做震动试验来验证其改进措施。提高了液压缸活塞螺纹副连接防松的可靠性,降低了液压缸活塞螺纹副松脱的市场外反馈。

液压传动在万能外圆磨床设备中应用研究

在机械工程领域液压传动有着举足轻重的作用,尤其是实现设备的自动化。本文通过对工程机械中万能外圆磨床工作台往复运动及为满足短小零件快速磨削需要的工作台抖动油路、工作台手动与液动相互切换及互锁油路、砂轮架的快速进给及退出油路、尾架顶尖的夹紧与松开油路、机床各部位润滑及丝杠螺母副间隙的消除油路做详尽分析;并总结万能外圆磨床液压传动系统的结构特点,对于后期万能外圆磨床液压传动系统的升级、改造及创新设计具有一定的参考价值和指导意义。

无液压缸驱动的压力机设计探讨

对于无液压缸驱动滑块的锻压液压机,从诸多方面进行了较为全面的可行性论证。以液压缸密封不良而导致液体的泄漏为主线,说明无缸驱动是各种相关机电液技术综合应用的极致。在规避了液压机研发关键性技术短板的前提下,无缸乃是液压机实现绿色设计与低碳运行的最佳构思。

内置摆缸式液压舵机的研究

该文论述了一种内置摆缸式液压舵机的结构、原理和特点。该舵机是通过滚珠副机构将内置摆缸的往复直线运动转换成浆叶的旋转运动的机械,并针对舵机的负载能力和高副机构进行了详尽的分析。

基于双螺旋副传动的七功能液压机械手肘关节

通过对双螺旋传动内、外螺旋副旋向的同向和反向布置的分析和比较,建立双螺旋传动的运动学和动力学关系,并且针对不同的内外螺旋布置和导程关系,选用不同的轴向力补偿方式.研究分析表明,内外螺旋副的反向布置方式比同向布置方式具有更大的输出转角活塞位移比,而内外螺旋的螺旋副同向布置比反向布置方式具有更大的输出扭矩;对双螺旋传动摆动油缸的轴向力进行补偿能够保证输入压力和输出扭矩的线性关系,提高传动效率.利用内外螺旋副反向布置的双螺旋摆动油缸模型分别建立了具有轴向力补偿功能和不带轴向力补偿的两种水下液压机械手肘关节.通过两种机械手肘关节的传动实验,验证了内外螺旋副的反向布置方式的运动学和动力学关系.对两种机械手肘关节的输出扭矩的比较表明,具有轴向力补偿的双螺旋摆动油缸比未进行轴向力补偿的双螺旋摆动缸具有更好的传动特性.