分层式磁流变力矩传递装置的研制及试验

为了提高磁流变装置的力矩传递范围和稳定性,研究了具有多层动、静转子的磁流变液力矩传递装置.该装置实际上增加了剪切力的实际面积,在剪切力不变的情况下,使得输出力矩增大,在输出力矩一定的情况下,通过增加层数,使得单位面积上的载荷变小,从而保证了转子从动盘不会受力过大而发生变形甚至破坏.在深入研究磁流变液流变机理及流变特性的基础上,建立了磁流变液力矩传递装置的力矩传递模型.通过三维建模和ANSYS有限元仿真对该装置进行性能分析和结构优化设计,从而确保理论上的可行性.通过搭建的试验平台对所研制的样机进行了力矩传递性能测试.结果表明:与单层磁流变液力矩传递装置相比,该装置传递的可控力矩可成倍地增加.

Delta机器人工作空间与力矩传递性能分析

为分析Delta机器人在实际运用中的负载能力大小的分布情况,研究了Delta机器人的力矩传递性能。提出了一种基于蒙特卡洛法的绘制机器人工作空间简单高效的方法;推导了机器人的运动学逆解表达式,选取连续可达工作空间逆解表达式唯一的区域作为实际工作空间,并以此确定Delta机器人能够抓取的物体其理论最大高度;绘制机器人在实际工作空间的z轴方向不同截面上的力矩传递性能图谱。仿真结果表明:Delta机器人的力矩传递性能较好的位置总体呈对称分布,且是小区域集中,整体散布,负载能力随截面高度的增加而增大。

气流槽聚型紧密集聚纺力矩传递分析

为了探讨气流槽聚型紧密集聚纺纱系统集聚区内的力矩传递,首先分析了集聚区内纺纱张力矩和气流力矩的传递过程,然后分析了纱线自身回转产生的扭矩与纺纱张力矩和气流力矩的关系.研究结果表明:影响力矩传递的主要参数有纺纱张力、吸气负压值等;纺纱张力矩与气流力矩决定捻度是否会越过纤维束与凹槽底部的初始接触点上传至前钳口;适当提高吸气负压值可以缓解纺纱张力.

同轴式永磁联轴器传递力矩的数字模型

利用等效磁荷理论建立了同轴式永磁联轴器传递力矩的数字模型，该模型对于永磁联轴器的工程设计具有重要的参考价值。

万向铰驱动的偏斜转子系统传递力矩分析

研究了万向铰结构偏斜和实际误差偏斜两种情形共存时万向铰驱动转子系统的传递力矩特性,得到了通过万向铰作用在从动轴上的力矩及其各分量之间的具体表达式,并针对三种不同偏斜情形对万向铰传递力矩的弯矩分量和扭矩分量进行了仿真分析。结果表明:当万向铰结构偏斜微小时,实际误差偏斜对万向铰传递力矩的影响不可忽略。所得结果与以往研究相比,更符合工程实际,也为研究偏斜转子的弯曲振动、扭转振动以及弯扭耦合振动问题奠定了一定的基础。

磁流变传动装置传递力矩分析与测试

介绍了磁流变传动装置的工作原理及广义双粘度模型。在合理假设的基础上,建立了磁流变传动装置传递力矩的计算模型,并对其结构参数、磁场强度、母液粘度及转速差等影响因素进行了深入分析,得出了传递力矩与磁流变液粘度、磁致屈服应力、转速差的关系曲线,并对三种典型结构传动装置的传递力矩进行了比较分析。最后对自行设计的圆桶式磁流变传动装置的实验模型进行了静力矩实验测试,实验结果表明改变控制电流可以实现传递力矩的智能控制。

磁力传动机构设计及传递力矩计算方法的研究

磁力传动机构是近年来得到广泛应用的新型驱动机构,本文首先分析磁力传动机构设计的主要内容和设计方法方面存在的主要问题,分析讨论几种磁力耦合传动机构传递力矩计算方法的局限,介绍了平面轴向、同轴径向磁力耦合传动机构传递力矩的工程计算方法及其在纺织机械中的应用设计实例。

双3-RRS超冗余驱动飞行模拟器力矩传递性能分析

以双3-RRS超冗余驱动飞行模拟器的运动机构为研究对象,分析该运动机构的力矩传递性能。该飞行模拟器具有3个转动自由度,6个驱动,其中有3个冗余驱动;两个完全相同的3-RRS球面并联机构构成飞行模拟器的运动机构。由于只建立一个定坐标系,所以该球面并联机构广义上仍然具有一个定平台,一个动平台,整个动平台即为飞行模式器座舱。通过反对称坐标系的建立确定了支链的方向余弦,以此为基础给出超冗余球面并联机构的雅可比矩阵。主要分析双3-RRS超冗余驱动飞行模拟器力矩传递性能指标和3-RRS非冗余驱动飞行模拟器力矩传递性能指标,给出了力矩传递性能图谱,并根据三维图谱给出了分析结论。

基于磁荷积分法的磁传递力矩计算

本文利用磁荷积分法对永磁联轴器传递力矩进行了分析计算，建立了传递力矩的数学模型，并进行了试验验证，所得结论对永磁联轴器的理论研究和实际应用具有指导意义。

两结点力矩分配法的简化计算

从力矩分配法的原理出发,利用数列理论,导出了杆端弯矩计算公式。该法可使力矩传递和力矩分配一次完成,避免了重复运算,计算简捷方便。

三轴差动式管道机器人机械自适应驱动技术

为解决管道内轮式移动机器人通过弯管时的运动干涉问题,减小因滑动摩擦而引起的磨损,提高该类机器人的使用寿命,提出一种具有管道自适应能力的轮式管道机器人驱动技术——三轴差动驱动技术。通过对三轴差动式管道机器人过弯管时内部传动系统的运动关系和力矩传递关系的理论分析及内部功率流向的深入研究,建立三轴差速轮系的力矩传递关系的数学模型,推导传递效率的理论计算公式,并证明该驱动技术驱动效率高,功率体积比大。

基于3-UPS/RRR的并联踝关节康复机构及其性能分析

基于踝关节的生理解剖结构和运动特性分析,提出了一种适用于踝关节康复的3自由度3-UPS/RRR并联机构.该机构采用三个主动支链倾斜布置避开了机构的奇异位形,能满足踝关节康复运动需要,同时约束支链和动平台的设计使机构的转动中心与患者的踝关节转动中心重合.应用解析法得到了机构的位置反解,建立了速度雅可比矩阵和静力雅可比矩阵,求解了机构的工作空间.基于雅可比矩阵,仿真分析了机构的运动学性能和静力学性能.结果表明在规定的工作空间内机构具有良好的可操作性、运动灵活性、刚度特性和力矩传递性能.最后运用牛顿–欧拉法建立了机构的逆动力学方程,得到了驱动力、约束力与运动参数的关系,并给出了仿真实例.

新型6-PSS微操作机器人的静力分析基础研究

微操作机器人的静力分析对其结构设计和驱动器的选择有重要意义。介绍了一种新型并联微操作机器人的结构布局特点 ,基于推导出的力输入输出关系矩阵的奇异分解 ,对其静力和力矩传递性能及其与结构几何参数的关系进行了分析。结果表明 ,该微操作机器人的静力和力矩传递性能可以分别用两个圆球直观表征 。

磁子自旋转移力矩驱动的畴壁纳米振荡器

自旋纳米振荡器是一种新型的自旋电子学器件,与传统的半导体振荡器相比,具有尺寸小、调频范围宽、易集成等优点.以往的自旋纳米振荡器通常是由自旋极化电流通过自旋转移力矩效应进行驱动.本文提出一种可能的由自旋波驱动的纳米振荡器的设计方案.我们的微磁学模拟结果表明,圆柱形铁磁纳米线中的钉扎畴壁在自旋波的驱动下可以发生持续进动.畴壁进动频率在GHz量级,与透射自旋波振幅呈正相关,与材料的阻尼系数呈负相关.畴壁的进动方向由自旋波的传播方向及畴壁类型决定.基于磁子自旋转移力矩效应建立的理论模型可以定量解释圆柱形纳米线中自旋波驱动的钉扎畴壁的动力学性质.这一发现原则上为铁磁纳米结构中自旋波的输出提供了一条新的途径,对于发展未来自旋电子学器件具有潜在的应用价值.

管道检测牵引装置自适应控制特性

针对管道检测牵引装置驱动系统中没有差动机构而引起的通过弯管时产生运动干涉的问题,将差动机构应用于管道检测牵引装置中。通过对差动机构进行理论分析,建立该轮系的力矩传递方程;利用ADAMS软件建立差动机构的样机模型并进行仿真分析。结果表明,具有差动机构的管道检测牵引装置驱动单元结构简单、驱动效率高、功率体积比大,可实现机械自适应功能。

轴向磁力耦合驱动机构的设计方法研究进展

综述了轴向磁力耦合驱动机构设计理论与方法、动态性能、磁场分布计算等方面的研究和应用现状,以及现有方法存在的局限和问题。分析指出了轴向磁力耦合驱动机构设计方法研究的发展方向及其主要研究思路:研究建立轴向磁力耦合驱动机构的精确数字化设计与基于磁力耦合动态性能的优化设计理论和方法;研究建立适应优化设计需要的具有大气隙的永磁场精确快速数值计算方法;磁力耦合驱动机构矩角特性、涡流损耗、稳定性、动刚度与振动等动态性能的理论和实验研究等。

抽油机永磁耦合驱动研究

为了降低抽油机的装机功率,缓冲振动,实现节能,对抽油机用永磁磁力耦合器驱动能力进行研究。介绍了抽油机永磁耦合器驱动原理,利用Ansoft软件建立耦合器的三维模型,对该模型进行有限元仿真分析。为进一步探讨耦合驱动能力、传动效率及启动能力等特性,对抽油机用耦合器样机进行试验研究。研究结果表明,永磁磁力耦合器能够稳定地传递力矩,在一定范围内,传动能力随铜盘与磁盘之间间隙的增大而减小,随两盘转速差的增大而增强;工作区域较宽,效率都可达到95%以上,最大传递力矩可以达到最佳工作点的3倍以上;具有很强的延迟启动能力,过载系数高,可适应抽油机的载荷波动;能够降低装机功率,从而降低系统成本并实现节能。

双圆锥盘磁流变传动机构设计和研究

提出了一种新型的双圆锥盘磁流变传动机构 ,该机构比传统的圆盘机构传递力矩更大 ,动态性能更好 。

大间隙磁力传动系统设计及性能比较

为提高大间隙、高转速条件下磁力传动系统的可靠性,研究了行波磁场驱动的大间隙磁力传动技术。在分析系统主动磁极(电磁体)和从动磁极(永磁体)之间运动状态的基础上,确定了系统电磁体磁极状态切换方法和永磁体运动状态的关系,提出了3种系统驱动方案;基于磁路基本原理,通过磁场分析、系统传递力矩计算模型的建立和系统空间磁场的实验研究,确定了具有较强驱动能力的系统设计方案。

应用磁传动解决侧伸式搅拌器轴封泄漏的研究

介绍了在保持原普通轴封搅拌器基本结构和使用条件的前提下,通过应用磁传动技术开发的具有运行状态监测的磁传动器,完成了对普通轴封搅拌器的轴封由动密封变为静密封的改造,实现了绝对不漏。给出了磁传动器传递力矩的计算公式,介绍了磁传动搅拌器的改造过程,并提出了在使用磁传动搅拌器时应注意的问题。新型磁传动器是侧伸式磁传动搅拌器的关键部件,它可非接触地完成驱动力矩的传递,实现密封,同时还可完成对内转子运行状态的监测。