基于 Kane 方法的平面五杆二自由度机构动力特性分析

比较了机构动力学分析的各种方法，简单地介绍了Ｋａｎｅ方法，并利用Ｋａｎｅ方法作对平面五杆二自由度机构的动力分析。

中凸变椭圆活塞裙部车削中二自由度机构的研究

引证了对心曲柄滑块机构的位移曲线是条近似椭圆曲线。分析了以曲柄滑块机构和凸轮机构为主动的二自由度机构成型活塞中凸变椭圆的工作原理。推导了滑块冲程和凸轮升程的计算公式。

开内盒九杆二自由度机构轨迹控制寻迹算法

随着九杆二自由度机构在轻工、包装机械等设备中的广泛应用,研究其预定轨迹的寻迹算法显得尤其重要。以药品包装盒开内盒九杆二自由度机构为研究对象,将其转化为两种八杆单自由度机构,建立相应的运动分析数学模型;通过运动学仿真分析,获得两种八杆单自由度机构的运动区域,得到九杆二自由度机构的运动轨迹与运动范围;再在将机构与工艺轨迹参数化基础上,建立其约束条件,提出了九杆二自由度机构实现预定轨迹的寻迹算法,并通过寻迹算法获得开内盒九杆二自由度机构开内盒运动轨迹的原动件控制参数;最后,对寻迹算法进行完善,并应用获得的控制参数进行运动仿真,验证了寻迹算法的正确性。

基于二自由度可调机构的新型VCR发动机运动方案设计方法的研究

针对现阶段VCR发动机的设计方法存在不完整、不透明的问题,本文提出一种基于二自由度可调机构的新型VCR发动机方案的设计方法。首先使用拓扑缩图插点法对二自由度9杆及构件数低于9的机构进行型综合,并系统地为新型VCR发动机进行机构选型。其次,根据给定的设计指标,对新型VCR发动机机构进行尺度综合,提出能同时满足机构传动角和机构整周转需求的几何计算方法,确定了二自由度可调构件位置变化与压缩比变化的函数关系,实现了压缩比范围的精确控制,为VCR发动机的创新设计提供了相应的理论依据,同时还拟定出完整的设计流程。

二自由度回转机构的仿真设计与性能优化

二自由度回转机构是大型掘进机的关键机构,对其性能有着重要影响。为提高大型掘进机的安全性能,对二自由度回转机构进行结构设计与优化。使用ANSYS有限元分析软件和PRO/Engineer三维绘图软件对掘进机实验平台的回转装置进行建模、静力学分析、模态分析及结构优化,以确保回转机构在具体应用中的合理性和安全性。结果表明,该二自由度回转机构满足安全要求,在危险情况下回转轴不出现屈服现象,轴颈部过渡曲线为圆弧-直线-圆弧时具有更强的抗应力性能。

二自由度六杆机构轨迹综合的代数求解

提出了一种基于傅氏级数的二自由度六杆机构轨迹综合的代数求解新方法。通过将二自由度六杆机构拆分为左侧三杆组和右侧二杆组两部分,对轨迹综合设计变量进行解耦。分析得到机构设计参数与连杆曲线谐波参数间的关系,并依据这一关系建立左侧三杆组的轨迹综合设计方程,通过方程求解得到机构左侧三杆组的设计参数。同理,建立右侧二杆组的轨迹综合设计方程,利用Groebner基代数法消元,将综合设计方程化简为含有机构设计参数和曲线谐波参数的一元四次方程,求解得到了右侧二杆组设计参数的计算通用公式。通过仿真程序对综合所得机构进行运动分析,检验其是否存在曲柄,有无分支、顺序问题,并依据综合误差,最终得到了满足设计要求的机构。给出了数值实例,验证了该方法的有效性和可行性。

二自由度基本机构特征状态方程及其应用

提出了二自由度基本机构的特征状态分析方法,并依此建立了二自由度基本机构的数学知识模型。首先定义并归纳了运动功能特征模式,继而针对具体二自由度基本机构输入输出连续运动速度一般方程,提取输入输出运动的特征矢量,并在二元函数级数展开的基础上提取出函数的功能特征值,从而把二自由度基本机构的运动传递单元转化为运动特征变换单元,由此使机构的运动功能分析脱离机构单元本身具体尺度的影响;建立了二自由度基本机构的特征状态方程,进一步讨论了特征矢量、特征状态方程的性质及其运算规则,得到了运动传递特征和性质;研究了数学模型到基础数据的知识转换过程,建立了二自由度基本机构基础知识数据库,为机械系统方案设计提供选型依据。通过实例说明了造型过程及其具体方法。

二自由度双变长摆杆机构运动学分析与仿真

运用平面运动理论和专业知识，解决了二自由度双变长摆杆机构运动分析中存在的关键与难点，基于挖掘轨迹方程，建立了运动方程，并结合实例，进行了速度分析与仿真，其结果与实测相符合。完善了挖掘轨迹为主的新的设计体系。

混合驱动二自由度并联机构的动力学优化设计

基于Kane方法对混合驱动二自由度五杆机构建立了动力学方程,在此基础上进行了动力学逆问题的分析,探讨了影响主驱动功率和辅助驱动功率的因素.实现一组椭圆轨迹为实例,以混合驱动二自由度五杆机构辅助运动最大瞬时的驱动功率最小优化目标函数,无条件双曲柄的杆长条件约束条件,采用遗传算法进行了动力学优化设计,得到了主驱动功率与辅助驱动功率之间的最佳匹配关系.为实现混合驱动二自由度并联机构综合性能最优以及系统的最优控制了基础.

平面二自由度全铰链五杆轨迹机构综合方法的研究

对平面二自由度五杆机构的位姿形式及位置逆解进行分析之后,提出了用二自由度辅助机构进行全铰链五杆轨迹机构综合的方法。该方法先将平面二自由度全链五杆机构看成由两个开链二杆机构组成的机构。然后按照给定要实现的轨迹,用二自由度辅助机构分别综合出两个开链二杆机构。最后再将综合出的两个开链二杆机构组合成全链五杆机构。按照此种方法综合出的全铰链五杆机构可精确地实现给定的轨迹,配以合适的驱动方式可进行异形边界及系列边界的加工,本文的研究为特殊类型边界的加工提供了手段。

二自由度双变长摆杆机构运动学分析与仿真

运用平面运动理论和专业知识 ,解决了二自由度双变长摆杆机构运动分析中存在的关键与难点·基于挖掘轨迹方程 ,建立了运动方程 ,并结合实例 ,进行了速度分析与仿真 ,其结果与实测相符合 ,完善了以挖掘轨迹为主的新的设计体系·

全伺服驱动二自由度九杆机构的同步控制研究

提出了一种二自由度九杆传动机构的全伺服驱动模式,运用MSC.ADAMS软件建立了该机构的虚拟样机模型,并在此基础上进行了同步控制的仿真。仿真数据显示,当两曲柄同步转动时,仅改变其彼此间的初始相位差,就可以获得多种形式的滑块运动曲线,曲柄2相对于曲柄1的初始相位差超前则滑块运动曲线理想,但扭矩增加;反之则扭矩降低,但滑块运动曲线却不是很理想。

二自由度闭环触觉再现机构的反向驱动性能

触觉再现装置的反向驱动性能是衡量触觉再现装置设计成败的重要指标,也是触觉再现装置设计的主要依据.对二自由度触觉再现机构进行设计,得到了二自由度触觉再现机构的物理样机;以二自由度触觉再现机构为对象,用拉格朗日法对其进行动力学分析,在此基础上给出了评价机构反向驱动性能的衡量指标———广义惯性椭球(GIE),并用图形直观地描述了机构的反向驱动性能;通过改变部分构件的材料改善了触觉再现机构的反向驱动性能,以便在设计中选择性能合适的二自由度触觉再现机构.

二自由度九杆传动机构参数对曲柄扭矩的影响

应用MSC.ADMAS软件建立二自由度九杆机构的虚拟样机模型,研究了滑块在全行程负载条件下双曲柄上的扭矩分配情况。在分析三角肘杆在机构放大特性中的作用后,通过改变三角肘杆尺寸参数提高机构放大性能,并且使在公称压力行程内双曲柄上的最大扭矩趋于均衡,避免单个曲柄所需扭矩过大从而导致单台电机功率过大的问题。

二自由度交错轮组机构运动学分析及样机试验

对一种二自由度交错轮组机构进行运动学分析,运用运动学叠加原理求出其正解和逆解。利用Jacobian矩阵的条件数对其进行运动学性能评价,并开发了其控制系统,控制样机进行直线/圆弧插补几何作图、写字绘画等试验验证,试验结果证明了所建立模型的正确性。

六自由度盾构管片拼装机机构设计

介绍了一种在盾构隧道施工中,用来给开挖好的隧道表面安装管片的管片拼装机,这是一种六自由度混联机构,整体机构串联中间包含一个二自由度五杆机构。分析了该拼装机的机构组成,工作原理及过程,进行了正运动学和逆运动学的分析,通过具体数值,验证运动学方程的准确性。最后,描述了拼装机对管片轨迹精确调整的过程。

混合驱动机构的轨迹特性和成组轨迹综合的研究

混合驱动机构是一种柔性机械系统,它通过一个定转速主电机和一个可控电机共同驱动一个二自由度机构,这个机构可以实现变规律的运动输出。现从逆运动学角度对其轨迹特性进行探讨,说明混合驱动机构的“逆运动学运动参数条件”和“逆运动学几何约束条件”是影响轨迹输出的主要因素。

新型大锻件尺寸在线测量系统的关键技术研究

根据大型锻件制造工艺要求,开发出一套新型的大锻件尺寸测量系统,由球面二自由度并联机构实现激光距离传感器的扫描运动,进行非接触式锻件尺寸测量。建立了基于球面并联机构的测量系统数学模型,根据该模型完成系统的硬件设计和测量软件设计,所得实验结果表明新测量系统可达到较高测量精度。

新型谐波无级变速器的设计研究

提出以二自由度零族空间机构作为谐波发生器的谐波摩擦无级变速器,分析了波发生器的自由度及特性。对主传动系统进行力学分析,给出杆架最大径向力及弹簧轴向力的计算公式;对调速系统进行力学分析,给出计算驱动调速轮的最大力矩公式。提出"调速精度"和"步长精度"的概念,给出调速精度设计及刚轮锥孔结构设计的步骤。

一种小型陆空两栖机器人的选型分析与结构设计

为了适应灾害救援、资源勘探、野外侦查等复杂作业、复杂场景、复杂地形产生的特殊需求,文章研究了一种小型陆空两栖机器人的总体构型及其结构设计;首先根据该机器人要能实现陆地低角度侦查和空中高角度侦查的使用需求,确定该机器人要兼具地面运动能力和空中运动能力,其功能是地面机器人和飞行机器人的有机结合,据此分别探讨了一体式和组合式两种设计方案,进行了机构的构型分析;在一体式构型方案中,对两自由度结构腿和三自由度结构腿分别进行了阐述与分析;最后综合对比了一体式构型方案和组合式构型方案,通过对优缺点的综合对比,得出组合式构型方案在功能性、实用性和稳定性等方面具有明显优势,为该机器人物理样机的研制提供了可靠、可信的依据。