含间隙移动副的曲柄滑块机构动力学研究——系统建模和动力学方程

为了研究运动副间隙对机构的影响 ,对机构进行动力学分析是一个必要环节。以曲柄滑块机构为例 ,考虑三球销滑动副间隙对机构动力学特性的影响。通过缩减变形获得树形系统 ,采用 Kane方法得到 8个一阶微分方程组 ;根据“动态分段”的思想 ,实现全局仿真 ,并给出算例。本文采用的动力学分析方法 ,使得分离状态和接触状态机构动力学方程形式统一 ,大大减小了方程推导和求解的工作量 ,对其它含间隙副机构的动力学研究具有普遍意义。

考虑活塞移动副间隙的往复式空压机动力学特性分析

研究了活塞移动副间隙对往复式空压机传动机构动力学特性的影响。首先建立了含活塞运动副间隙的空压机传动机构的动力学模型,分析了间隙尺寸、驱动速度、排气压力及连杆柔性这些因素对含间隙空压机传动机构系统动力学特性的影响,仿真结果表明所述因素对传动机构的动力学性能影响显著。

移动副间隙对两自由度平面机构非线性动力学的影响

对含间隙移动副的机构非线性动力学行为进行了分析研究。建立了间隙元素非线性接触碰撞力模型,其正向接触力采用Hertz弹性力和能量耗散项表征,切向力则由改进的库仑摩擦力表征;对不同间隙值条件下机构动力学性能进行了仿真分析。结果表明,机构运动稳定性和精度随着间隙值的增大而降低;相图和庞加莱截面进一步显示,随着间隙值的增大,机构运动具有从周期趋向混沌的非线性特性。

含移动副间隙曲柄滑块机构动态特性研究

为研究移动副间隙对机构动态特性的影响,建立了移动副间隙数学模型。区分了滑块与导轨不同的接触形式,并分别匹配合理的接触力模型。采用考虑粘-滑转变的摩擦力模型计算滑块所受切向摩擦力。以曲柄滑块机构为研究对象,建立了多体系统动力学模型,将间隙接触力作为系统外力引入所建立的动力学模型中。开展基于MATLAB的机构动力学仿真,对比不同间隙尺寸与驱动速度下系统动态响应曲线。分析并得出移动副间隙对机械系统动态特性影响规律,为机械设计与机械装备开发提供理论指导。

含混合间隙多体系统动力学分析

研究了混合间隙对多体系统动力学特性的影响。首先建立了同时含旋转副间隙和移动副间隙的多体系统动力学模型,然后以曲柄滑块机构为研究对象,分析了混合间隙对该系统动力学特性的影响。结果表明,混合间隙对滑块速度的影响不明显,对滑块加速度和曲柄力矩的影响比单个间隙的影响更加剧烈。为工程中建立更精确的含间隙机械系统动力学模型提供了理论依据。

含间隙实验教学平台动力学建模、仿真与试验

运用理论建模、虚拟样机仿真和实验等方法对含移动副间隙实验教学平台进行研究。利用拉格朗日乘子法建立含移动副间隙二自由度九杆机构的动力学模型;通过Solidworks和ADAMS建立含移动副间隙二自由度九杆机构的虚拟仿真模型;搭建含移动副间隙二自由度九杆机构的实验教学平台。通过MATLAB、ADAMS和实验结果的对比分析,验证动力学模型的正确性。结果展示了移动副间隙作用机理及其动力学响应规律,为多连杆机构动力学建模分析提供了有效的方法。

车载雷达大高度重载举升机构创新设计

针对大举升高度、大载荷、10级风的环境下可靠稳定工作的雷达举升机构设计任务,为了解决伸缩机构的车载收纳、机构刚度与雷达定位精度核心技术问题,提出并创新设计了一款25 m车载雷达举升机构集成系统。采用模块化设计思路,将举升机构分为三个模块,即伸缩举升传动机构、移动副间隙消除机构与阵面摆角实时补偿机构,并完成了结构设计与三维建模工作,为工程设计提供了理论支撑。