多间隙运动副平面连杆机构动态特性研究

采用非线性弹簧力和非线性阻尼描述含间隙运动副元素的碰撞接触过程 ,以此为基础建立了多间隙运动副平面连杆机构动力学模型 ;通过数值仿真研究了多间隙运动副对平面连杆机构动态特性的影响 ,进而讨论了在高速机构设计中应采取的设计方法 ;并首次指出了高速运转条件下 。

多间隙运动副四杆机构运动特性研究

运动副存在间隙会造成机构精确度的降低,为了研究运动副间隙对机构运动可靠性的影响,以含间隙转动副的平行双曲柄四杆机构为研究对象。根据运动副对目标构件的作用特性定义了运动副的性质,利用ADAMS研究了间隙运动副对机构不同目标构件运动特性的影响。结果表明:二级驱动间隙副比一级驱动间隙副对目标杆Ⅲ运动特性的影响更明显,但杆Ⅲ长度增加会减弱二级驱动间隙副的影响;另外,驱动间隙副比约束间隙副对目标杆Ⅱ的速度影响更大。

含间隙运动副机构的动力学特性研究

为了研究含间隙运动副机构的动力学特性的影响,综合考虑转动副轴向尺寸、材料非线性系数以及碰撞过程能量损耗等因素,建立了一种改进的非线性接触碰撞力模型,同时提出了一种用于描述间隙处摩擦作用修正的库伦摩擦模型。以曲柄滑块机构为研究对象,将上述接触碰撞力模型和摩擦力模型嵌入系统动力学模型中,进行动力学仿真分析,研究不同间隙、驱动载荷及摩擦系数对机构动力学特性的影响,并将仿真结果与试验测试数据进行对比分析。结果表明:基于改进的非线性接触碰撞力模型、修正的库伦摩擦力模型仿真计算结果,与实验结果吻合较好,能够准确、有效地描述含间隙运动副机构的动态特性。

基于间隙运动副的往复压缩机传动机构动力学分析

以往复压缩机传动机构为对象,利用ADAMS软件的碰撞函数,建立带有转动副间隙的往复压缩机传动机构多体动力学模型,研究间隙转动副对机构动力学性能的影响。考虑间隙幅值、气缸载荷、曲轴转速和柔性连杆等影响因素,进行五种工况的动力学分析。仿真的结果表明所述因素对机构的动力学性能影响显著。

含间隙运动副往复机构动力学虚拟仿真教学实验设计

该文以曲柄滑块往复机构为研究对象,考虑运动副间隙因素,运用虚拟样机技术设计了往复机构动力学特性分析虚拟仿真教学实验。该实验项目构建了几何模型虚拟装配、动力学建模和实验数据结果分析模块,开展了运动副间隙、驱动转速和负载等多变量仿真实验,实验结果清晰展示了运动副间隙作用机理及其动力学响应规律。

含间隙运动副模型的机械动力学分析

建立了一类基于"接触-分离"两状态的含间隙运动副动力学模型,得出了正弦激励下柔性构件不同运动状态下的运动微分方程,给出了运动副接触与分离的判定条件,推导了系统Poincaré映射的线性化矩阵.数值模拟研究表明:柔性杆件振幅跳跃处会出现两种稳态响应,发生鞍结分岔;系统在通向混沌的道路上会出现叉式分岔和倍化分岔,倍化分岔序列因擦边分岔的出现而间断,最终通过Feigenbaum倍周期序列通向混沌;在低频区系统通向颤振的过程中,出现擦边分岔,当振动次数足够大时,系统出现颤振现象.

含间隙运动副的双曲轴横置压力机下死点精度分析

采用Solid Works建立双曲轴横置压力机主传动机构的三维实体模型,将其导入到Adams中。借助L-N非线性弹簧阻尼模型理论,设置适当的运动副间接触碰撞力,在Adams中建立含运动副间隙的压力机主传动机构动力学模型。通过仿真分析,得出不同运动副间隙对压力机下死点精度的影响,确定合适的运动副间隙值。

考虑运动副间隙的动涡旋盘运动学特征及磨损研究

动涡旋盘与十字滑环组成的运动副间隙易造成涡旋压缩机产生振动与冲击。通过在低转速条件下对动涡旋盘、十字滑环等关键运动部件进行运动学仿真,揭示十字滑环与动涡旋盘产生冲击的原因。运动副之间的磨损增大十字滑环与动涡旋盘之间的冲击,通过试验研究涡旋压缩机工作过程中十字滑环与动涡旋盘配副的磨损特征,预测涡旋盘的工作寿命。研究发现:十字滑环凸键对机架键槽的冲击比对动涡旋盘键槽的冲击更大,而它与动涡旋盘键槽组成的运动副间隙与动涡旋盘自转现象具有显著的正相关性,动涡旋盘自转过大易造成涡旋齿干涉撞齿;当十字滑环凸键与动涡旋盘键槽接触角磨损至5.443°时,动涡旋盘在x、y轴方向上的平均角速度较理想状态下增加了约120%,此时涡旋齿即将发生首次干涉现象。

计及间隙的运动副和机械系统动力学的研究进展

基于近年来计及间隙影响的运动副建模以及含间隙机械系统动力学的研究,综述间隙运动副连续接触模型、经典碰撞模型、连续接触力模型以及旋转副三维间隙模型等的研究进展,介绍间隙模型在机械系统动力学非线性特性分析、性能评价与可靠性评估等方面的应用情况,详细探讨考虑黏滞–滑动过程和接触表面形貌的间隙建模、共形接触建模、不确定参数的含间隙系统动力学分析、运动精度评估以及运动副间隙设计等未来应重点研究的若干关键技术问题。

含运动副间隙的四杆机构摆动过程和动态分析

通过滑动轴承含间隙时的轴颈中心轨迹及油膜径向周向分力与轴承负栽之间的平衡,研究含运动副间隙的四杆机构的运动特点,探讨四杆机构主振动的区域及其成因,分析结果可以充分说明织机打纬机构的实测曲线。

考虑铰链运动副间隙的机构运动可靠性分析模型

针对高速运动机构的特点,补充考虑铰链式运动副间隙的机构运动可靠性分析模型,并以曲柄滑块机构为例,应用非连续接触模型和连续接触模型,详尽分析运动副径向间隙和销轴位置的不确定性因素对机构运动可靠性的影响。

考虑运动副间隙的机构动态特性研究

为了研究运动副间隙对机构系统动态特性的影响,建立一种改进的间隙非线性连续接触碰撞力的混合模型,同时采用修正的库仑摩擦模型描述间隙处的摩擦作用,然后将间隙接触碰撞模型嵌入到ADAMS机械系统动力学分析软件中,以四连杆机构为对象,建立了含间隙机构的动力学模型并进行动力学仿真分析,仿真结果可以准确地预测运动副间隙对机构动态特性的影响,为机构设计提供了参考和依据,并且建立的间隙接触碰撞力的混合模型拓展了间隙铰接触碰撞动力学建模与含间隙机构动力学特性的研究,有利于工程实际应用。

考虑边界润滑的间隙机构运动副接触磨损

考虑到间隙机构运动副中的边界润滑和副元素接触时的边界条件 ,采用非线性弹簧和阻尼建立了边界润滑条件下的接触摩擦模型 ,并结合摩擦学理论给出了间隙机构中运动副表面的磨损计算公式 ;通过数值仿真 ,对运动副副元素的动态接触磨损进行了分析 ,确定了副元素表面磨损最严重的区域 ,并发现副元素弹性变形速度是影响磨损的主要原因 ,副元素分离后进入碰撞时弹性变形速度大使磨损加剧 ,运动副副元素由于弹性变形而出现连续变形接触时弹性变形速度小使接触磨损减缓。

含运动副间隙平面机构位姿误差分析

将误差分析理论、优化技术与虚位移原理相结合,讨论了含运动副间隙平面机构的位姿误差,提出了一种机构位姿误差数值计算方法.利用虚位移原理,讨论了平面机构原始误差与输出端位姿误差间的映射关系;建立了平面机构中常见原始误差的数学模型,推导出平面机构输出端位姿误差表达式.根据优化思想,进一步探讨了输出端位姿误差的极值表达式.在已知各构件原始误差的情况下,通过计算机程序可以迅速得到含间隙的平面机构输出端的位姿误差.与其他同类方法相比,这种方法概念清晰,无需施加特定的外力,通用性强.

考虑运动副间隙的机构动力学研究方法

对考虑运动副间隙的机构动力学研究状况进行了评述，指出了各种研究方法的特 点，提出了今后在计入运动副间隙的机构动力学建模中尚需进一步考虑的实际因素。

考虑运动副间隙影响的函数发生机构的稳健优化设计

针对函数发生机构,分析了可控因素和不可控因素的随机变化对机构运动质量的影响,建立了考虑运动副间隙影响的机构稳健优化设计的数学模型,给出一曲柄滑块函数发生机构的稳健优化设计示例.

含多运动副间隙机构动态特性研究

为了研究运动副间隙对机构动态特性的影响,文章基于一种非线性接触碰撞力模型和修正了的库仑摩擦力模型,描述含间隙运动副内关节元素的接触碰撞作用,并在动力学仿真软件ADAMS环境中,以含运动副间隙曲柄滑块机构为例,对其进行动力学仿真。分别考虑间隙尺寸、间隙位置和类型、曲柄转速以及间隙数目对机构动态特性的影响,拓展了间隙碰撞动力学建模与含间隙机构动力学仿真的研究,为机构的设计提供了重要的参考依据,有利于工程实际应用。

含运动副间隙的轮转机刀式折页机构的动态响应特性

为了研究运动副间隙对轮转机刀式折页机构动态性能的影响,根据刀式折页机构运动副间隙的特点,采用连续接触假设,对刀式折页机构动态响应建立动力学模型。针对不同转速和运动副间隙,运用该模型对刀式折页机构动态输出特性进行定量模拟分析。研究结果表明:随着机构运转速度的上升,轮转机刀式折页机构动态响应表现出很强的非线性特征;而运动副间隙使机构动态响应的非线性特性更加显著,严重影响了机构运转的平稳性和精度;通过对轮转机刀式折页机构非线性动态响应动态特性进行研究,为提高刀式折页机构的运转速度和平稳性提供了依据。

含运动副间隙平面轨迹机构的可靠性设计

针对平面轨迹机构,提出一种同时考虑尺寸公差和运动副间隙的机构可靠性设计方法。首先应用截尾降维方法处理机构运动误差函数中的运动副间隙变量,以此建立机构各输出分量的误差概率模型,并以各运动分量误差的联合概率密度函数求解机构运动的综合可靠度。在此基础上,建立以机构结构误差最小为目标和机构运动的综合可靠度为约束的机构可靠性设计模型。最后给出数值实例对所提方法的有效性进行验证。

运动副间隙引起的并联机器人误差及其补偿

针对运动副间隙引起的并联机器人定位误差,提出了通过优化驱动杆的关节角位移参数来补偿运动副间隙误差的方法。以平面3-RRR并联机器人系统为研究对象,建立运动副误差模型,研究了间隙误差引起的杆件实际长度误差和驱动杆实际关节角位移误差的变化规律。根据机器人的逆运动学方程,建立了基于全微分理论的机构误差分析模型。应用粒子群优化(PSO)算法优化驱动杆的关节角位移参数,补偿了运动副间隙引起的系统结构误差。引入线性递减惯性权重和压缩因子对标准PSO算法进行改进,给出了算法的统一表达式。误差补偿结果显示,改进PSO算法能够有效提高优化算法的收敛性能,使用优化后的关节角位移参数得到的机器人末端轨迹误差值比未补偿轨迹降低了99%以上。仿真实验结果显示本文方法能够有效补偿运动副间隙引起的系统结构误差,保证并联机器人系统的定位精度。