基于ADAMS动力学的悬臂式掘进机技术研究

在工程机械领域,悬臂式掘进机是一种重要的设备,其稳定性和性能对工作效率与安全性有着重要影响。以ADAMS动力学仿真软件为工具,旨在基于动力学原理,通过建立悬臂式掘进机的三维动力学模型,进行运动学与动力学分析,并对其进行优化设计和性能评估,以提高悬臂式掘进机的工作效率和稳定性。

基于Pro/E和ADAMS的齿轮啮合精确动力学仿真

将Pro/E三维建模软件和ADAMS动力学仿真软件相结合,以标准渐开线直齿圆柱齿轮为例,进行了齿轮啮合的精确动力学仿真。通过Pro/E二次开发,实现了基于标准渐开线方程和过渡曲线方程的齿轮精确参数化建模。基于多体动力学的接触碰撞算法,利用ADAMS软件实现了齿轮啮合的动力学仿真。通过这种建模设计和动力学仿真方法,最大限度地将问题解决在设计阶段,节省设计经费,缩短设计周期。

基于UG与ADAMS的锥齿轮啮合动力学研究

充分利用UG三维建模软件与ADAMS动力学仿真软件二者的优势,对标准渐开线直齿锥齿轮进行了建模及啮合时的动力学仿真。具体为:以直齿锥齿轮的机械理论知识为依据,对UG进行二次开发,实现了基于强度理论及渐开线方程理论的直齿锥齿轮的参数化模型的创建;利用ADAMS软件将模型数据转换为parasolid格式,研究其啮合时从动轮的反作用力、速度、加速度等,实现了锥齿轮啮合动力学仿真。研究结果与理论预测基本吻合。

基于ADAMS的拖牵索道驱动系统建模与动力学仿真研究

拖牵索道是滑雪场常见的一种重要的游客输送设备,其安全可靠的运行对于游客及滑雪场至关重要,而高效准确的设计决定了拖牵索道的固有可靠性。计算机辅助设计是当前机械设计中的主流方法,在拖牵索道的设计阶段,对其驱动系统综合利用三维建模、动力学及有限元分析等方法有利于提高设计效率。本文首先利用Solidworks软件建立了驱动装置的三维模型,然后利用ADAMS仿真软件对其进行运动学仿真,最后分析其载荷状态,为拖牵索道的设计提供了一种辅助验证手段。

基于ADAMS的全断面竖井掘进机锥形刀盘载荷特性

全断面竖井掘进机锥形刀盘在竖井施工中具有导向性好、姿态调整方便等优点,滚刀作为竖井掘进机施工中最直接的破岩工具,获取其载荷分布规律对于竖井掘进机的刀盘刀具系统的合理设计和掘进过程中装备姿态的调整具有重要意义。基于ADAMS建立了全断面竖井掘进机锥形刀盘与岩体耦合模型,合理施加约束条件对正常掘进工况进行仿真,获取了竖井掘进机锥形刀盘刀具的载荷分布规律。结果表明:由于安装方式的不同,正滚刀所受到的侧向力和滚动力均大于中心滚刀,对正滚刀刀座与辐条之间的连接强度提出了更高要求;随着正滚刀在刀盘上安装半径的增大,其受到的垂直力也增大。中心滚刀所受到合力载荷稳定性较正滚刀明显较好,波动更小;随着滚刀在刀盘上安装半径的增加,滚刀所受到的合力载荷大小波动更大,载荷稳定性也更差。

基于ADAMS的有轨电车液压制动夹钳动力学仿真分析

以有轨电车液压制动夹钳为研究对象,利用ADAMS运动仿真软件建立了液压制动夹钳的ADAMS模型,设置了仿真参数。对液压制动夹钳在不同盘片间隙条件下的一次调整量进行了运动学分析,仿真数据与传统计算数据比较表明,两者数据较为吻合,证明了该研究方式的正确性与合理性,为后期设计改型提高重要技术支撑,也为解决实际工程问题提供有效手段。

电动汽车减速器动力学分析

以减速箱内部传动机构为研究对象,研究传动机构的载荷特性。首先利用Romax软件建立三维模型,并运行静力学分析。然后将模型导入ADAMS进行多体动力学分析,提取其齿轮啮合力、轴承所受载荷和轴转速,并将其均值与静力学结果对比,分析动力学分析的合理性。为后续箱体设计与优化提供载荷输入,并为传动机构的强度校核与疲劳分析提供可靠性依据。

高压断路器操动机构的动力学建模与仿真研究

利用UG软件建立了高压断路器弹簧操动机构的三维实体模型,并导入到机械系统动力学仿真分析软件ADAMS中,动态仿真了断路器的运动特性,验证了虚拟样机模型的正确性。着重仿真分析了断路操动机构器的挡板位置、摩擦力、弹簧劲度系数等因素对高压断路器动态性能曲线的影响,为以后高压断路器的优化设计、状态监测及其故障诊断提供了理论依据。

卫星太阳帆板展开的动力学仿真分析与应用

研究了卫星帆板展开对整星姿态的影响,优化了展开策略.对单块帆板的展开进行了理论建模,得到了转动角度和时间关系的解析解;结合某卫星工程实际对单块帆板进行了ADAMS动力学仿真,建立了更接近实际的ADAMS模型和参数设置.通过搭建的单块帆板展开试验机构进行展开试验,测得了驱动力矩、阻力矩等参数,并对理论模型和ADAMS模型进行了参数修正.修正后的结果显示理论计算、仿真和试验结果相差在5％以内.对于10.6 kg帆板而言,驱动力矩每增加0.09 N·m,展开时间缩短0.4～0.5 s,冲击载荷相应增加400 N左右.修正过的ADAMS模型可应用于整星帆板展开动力学分析,得到不同展开策略对卫星姿态影响的大小,为展开模式的选择、姿态精确控制提供参考依据.

集装箱正面吊运车防倾覆过载保护装置动力学建模与分析

建立港口正面吊运车防倾覆过载保护装置的ADAMS动力学模型,并作仿真分析。得到了连锁与下锁接触距离,锁钩接触力、接触力矩,后耳板与连锁铰接点处橡胶衬套位移、受力,连锁、前耳板各自铰点处的约束力,连锁钩点、下锁钩点位置等随时间变化的曲线。所得结果可作为防倾覆过载保护装置优化设计的参考依据。

采煤机振动器设计及动力学仿真分析

阐述了振动式采煤机振动截割机构的工作原理,基于采煤机截割部设计了能产生扭振以振动截煤的振动器,并利用MATLAB软件对振动器相关结构参数进行了优化。利用ADAMS软件建立了行星传动式振动器的多刚体动力学模型,并对其进行了动力学仿真分析。

平地机工作装置回转圈动力学分析与研究

平地机工作装置回转圈是工作装置总成中的重要承载部件,承受来自铲刀的下压力和机器的驱动力,对回转圈的结构分析和校核是平地机工作装置动力学分析与研究的重要组成部分。基于平地机老的回转圈结构存在一些缺陷,本文通过结构的创新修改得到一种新的回转圈结构,该结构具有明显的优势。把新结构数模导入系统动力学分析软件ADAMS中,实现了新结构的动力学分析,添加载荷后获取了相关的受力曲线图。最后把新数模导入有限元分析软件Hyperworks中,对该新结构进行了结构有限元分析,分析结果表明该新结构强度满足要求。整个分析过程验证了新结构的有效性和可行性,为平地机工作装置回转圈部件的结构创新提供了理论支持和强度校核保障。

基于动力学仿真及非线性阻尼优化的商用车驾驶室悬置系统改进

为了解决某商用车行驶过程中出现的驾驶室异常抖动现象,对车辆进行了道路振动试验,测得车辆各位置振动信号,通过对信号的分析得出车辆驾驶室悬置系统减振效果较差、车辆平顺性能不理想的结论;再通过建立ADAMS动力学振动仿真模型对驾驶室悬置系统进行了振动仿真及参数优化。优化过程中针对悬置系统阻尼器的非线性阻尼参数,提出了用力模块取代弹簧阻尼器模块,由非线性阻尼力拟合得到数学模型表达式,将对阻尼参数的优化转化为对力模块公式中变量优化的新优化方法。通过优化解决了车辆驾驶室异常抖动的问题,改善了车辆的平顺性。最后通过再次进行道路试验,验证了优化结果的准确性和可行性。

小型联合收割机齿轮传动箱刚柔耦合动力学仿真分析

以某小型联合收割机齿轮传动箱为研究对象,基于ANSYS和机械系统动力学自动分析(automatic dynamic analysis of mechanical systems,简称ADAMS)软件,对齿轮传动系统进行刚柔耦合动力学仿真,分析齿轮轴的角速度、角加速度曲线,齿轮的啮合力时域及频域曲线,在此基础上对齿轮进行强度分析,为进一步设计联合收割机齿轮传动性能提供可靠的理论基础。

基于ADAMS的某型机械化桥架设方法仿真与优化

机械化桥梁装备的架设方法与装备作业的稳定性和高效性有着紧密的联系,合理架设方法的选用对桥梁架设有着很重要的影响。桥跨和架设系统是机械化桥梁装备的关键机构,其动态性能是影响桥梁架设效率的关键因素,而桥跨质心高度、架设机构关键部件受力状态等是动态性能的关键指标。以某型机械化桥为研究对象,进行运动学与动力学特性分析,基于ADAMS仿真平台构建了其刚柔耦合参数化模型,针对桥梁的三种典型架设方案,依据参数化模型对各种架设方案及其架设过程进行了数值模拟与过程仿真;研究分析了架设耗时、桥节架设过程中质心高度、架设机构关键部件受力等指标参数的动态变化特性。根据不同架设方案的仿真分析结果并结合桥梁架设任务需求,优选出相对合理的架设方案。结果表明,所选方案在架设耗时方面的效率比其他方案分别高29.9%和14%,质心高度分别降低了31.6%和8.5%,钢索受力分别降低了22.6%和11.4%。研究成果的应用可提高桥梁架设的效率,辅助和指导架设人员的作业实践过程,并为该桥梁装备的自动架设方案的实现提供技术支持。

冲床板料输送机分离装置的动力学和运动学仿真分析

以冲床板料输送机的分离装置为研究对象,对装置进行ADAMS动力学和运动学仿真,利用仿真得出板料的分离推力,板料质心的位移、速度以及加速度,与冲床板料输送机分离装置的理论设计进行对比分析,结果表明,仿真结果与分离装置的理论设计结果相符,说明使用虚拟样机技术对分离装置的动力学和运动学仿真结果可信。通过理论计算和ADAMS仿真分析,增加设计的合理性和数据的可靠性。

基于等效元素法的机电作动器传动机构动力学建模与分析

目前机电作动器传动机构存在刚体数目多、传动链长、动力学模型难以建立的问题。通过引入规范化的动力学建模方法——集中质量等效元素法,建立了某机电作动器传动机构的动力学模型,包括等效系统质量阵、等效系统力系和系统自由坐标与广义坐标之间的雅克比关系阵,并得到了其解析动力学方程;结合方程在ADAMS平台进行动力学逆求解仿真,得到了30°大行程位移信号和8Hz频率信号两种工况下的系统载荷响应曲线。随着负载转动惯量增加,电机动载系数达到1.34,丝杠动载系数达到1.55;外部负载不变时,随着驱动信号幅值增加,电机动载最大系数达到1.23。分析表明随着机电作动器系统外部惯性负载及系统运动速度的提高,由外部惯性负载及自身传动机构产生的动载效应明显,为机电作动器传动机构优化设计提供了理论依据。

基于ADAMS的桅杆式高空作业车倾翻性研究

将额定载荷100kg、举升高度9m的桅杆式高空作业车虚拟样机,简化为ADAMS动力学模型,在整车危险工况处施加随时间增加的变载荷,进行动力学仿真,得到倾翻力与位移变化曲线图。通过观测加载在工作平台上的力造成的位移以求得高空作业车的倾翻力。从力与位移曲线图求得时间为8s、倾翻力为2100N时支腿对路面的法向作用力变为零发生倾翻。结果显示分析得到的倾翻力大于额定载荷产生的倾翻力,验证了倾翻性满足设计要求,为桅杆式高空作业车在危险作业状态下安全性研究提供了依据。

基于ADAMS软件的模切机双肘机构运动仿真

分析了模切机双肘杆机构的结构及运动特点,运用ADAMS软件建立模切机双肘杆机构仿真模型,并对双肘杆机构进行了仿真分析,得出了双肘杆机构的运动规律。实践表明应用ADAMS软件求解模切机双肘机构运动问题具有精度高,速度快,便于根据实际需要修改模型等特点。

基于ADAMS的有初始挠度的身管振动研究

建立了身管的柔性体模型,对重力作用下有初始挠度的身管振动进行了动力学仿真,并与无初始挠度的刚体身管振动的结果进行了对比。分析仿真结果并结合一般事实,说明在进行火炮发射动力学仿真时考虑身管的初始挠度是必要的。