基于复合摆线轨迹的四足机器人稳定性分析

为了缩短四足机器人的研发周期,进一步提高其运动稳定性,基于复合摆线轨迹对不同步态周期下四足机器人的稳定性进行了研究.给出了四足机器人结构设计,并建立运动学模型进行运动学分析.采用复合摆线法进行轨迹规划,然后进一步结合运动学模型得到各关节驱动函数,并将其导入到ADAMS模型中设置相关约束进行动力学仿真.将机体翻转角作为主要性能评价指标,通过适当调整步态周期对不同步态周期下的四足机器人稳定性进行测试和分析,并通过物理样机对所提方法进行验证.结果表明,当步态周期为1.3 s时,机体最大翻转角较优化前下降1.014°,且质心波动范围也随之减小,从而验证了基于目标轨迹下的四足机器人可通过适当调整步态周期进一步提高其稳定性.

采煤机行走轮的参数建模与有限元分析

对渐开线-摆线复合齿轮建立数学模型,以MG500/1230-WD型无链电牵引采煤机为参照对象,选择适当的参数,建立齿轮的三维模型,最后对建立的模型用ANSYS软件进行有限元分析,确定复合齿轮用于采煤机行走轮的可行性、性能的优劣。

基于ANSYS的采煤机行走轮分析比较

通过对采煤机常用2种行走轮齿轮的优缺点讨论,并对一些专家提出的渐开线-摆线复合齿轮这一新的无链牵引机构和传统的摆线齿通过ANSYS软件分析,比较其性能的好坏。

两足恐龙腿机构设计仿真研究

基于组合摆线运动轨迹设计了一种两足恐龙腿机构。建立了机构的数学模型,给出行走运动的仿真结果。同时探讨了双自由度插补机构的优化设计方法以及双自由度机构的计算机仿真技术,这些方法对于其他双自由度机构的设计及计算机运动仿真有一定的参考价值。

龙门式3D打印机的研究与传动特性分析

基于复合摆线理论设计了一种滚轮齿条传动的龙门式3D打印机构,阐述其基本运动原理,并建立三维模型,导入动力学分析软件ADAMS中对滚轮齿条机构的传动特性进行仿真研究,验证了其传动原理的正确性以及机构运行的稳定性和可靠性。

渐开线和摆线复合齿廓齿轮的梳齿刀

为充分发挥梳齿工艺和刀具简单的技术优势,利用直线与圆弧相切形成光滑曲线的几何特性,把梳齿刀基准齿形齿顶、齿根部的齿廓曲线设计为圆弧,切齿时刀具齿顶、齿根部的齿廓分别包络出齿轮齿根、齿顶的内摆线和外摆线,且包络的共轭齿形不会出现反折尖点。采用梳齿刀切制复合齿廓其技术经济效益明显优于滚、插齿,尤其适合加工主动轮齿数很少的大模数、大传动比、大变位、大质数、精度和硬度较高的宽齿面双修形的窄空刀槽人字齿轮副。探讨了在正前角切削工况下,直齿梳齿刀的设计方法,为切制渐开线和摆线复合齿廓齿轮提供了一种较优的工艺方案。

非摆线型采油螺杆泵转子复合加工机床研制

针对现有双头螺杆泵转子线型存在的问题以及加工方法的局限性,通过研究非摆线螺杆泵转子线型形成原理,设计了非摆线型采油螺杆泵转子复合加工机床,利用立铣刀对做行星运动的工件进行包络,加工出非摆线型螺杆泵转子。根据机床的机械结构以及转子加工表面的形成运动,对转子加工机床进行了运动分析,确定了机床各轴之间的运动关系。并分析立铣刀在加工转子时所产生的截面轮廓误差,确定了误差随工件自转转速变化的关系,对非摆线型螺杆泵转子的加工提供了参考。

基于有限元法的复合摆线行星齿轮副应力分析

针对设计规范中未考虑齿廓参数对复合摆线行星齿轮副应力影响的问题,采用四阶复合摆线作为内齿廓,基于Lewis定理求解出共轭齿廓,对摆线齿廓进行了修形,最后建立实体模型进行有限元分析,分析各齿廓参数对摆线齿轮副应力的影响规律。结果表明:复合摆线行星齿轮传动为多齿啮合传动,在啮合接触的位置呈典型的赫兹接触的应力分布特征,在齿根处有轻微的应力集中区域,齿轮副的承载能力主要受限于齿面接触疲劳强度;在可能的情况下,应选取较大的模数、较大的齿高调节系数和较小的齿形调节系数,以提高齿轮副的承载能力。

高重合度内啮合复合摆线齿轮传动设计与分析

重合度是衡量齿轮传动性能的重要指标,较高的重合度对于提高齿轮的承载能力和传动的平稳性具有重要意义。考虑到摆线齿形的优越性,提出一种具有高重合度的新型内啮合复合摆线齿轮副;根据内、外摆线无包心形成法与包心形成法之间的等效关系,阐明内、外齿轮齿顶与齿根之间的齿廓配合关系,给出使重合度最大化的圆弧啮合线位置及其数学描述;结合坐标变换和齿轮啮合原理,建立共轭齿廓的数学方程,并由已知的啮合线推出适用于任意齿廓形状的齿轮端面重合度的统一计算式,推算上述内啮合摆线齿轮副的最大重合度,分析影响重合度的相关因素,指出提高重合度的可能途径。据此,运用Solidworks软件实现了高重合度内啮合摆线齿轮副的参数化建模,结合具体实例与标准渐开线内齿轮副进行比较研究,并就同时参与啮合轮齿的对数情况进行有限元仿真分析和光弹试验测试。结果表明,所设计的内啮合摆线齿轮副具有很大的重合度,可以到达十几甚至更大,且仿真及实测结果与理论分析吻合,验证了该齿轮传动理论的正确性。

用几何画板研究带电粒子在复合场中的摆线运动

以一道高考物理试题为原型,建立了带电粒子在复合场中运动的参数方程,讨论了不同初始条件对带电粒子运动轨迹形状的影响。为了使带电粒子的运动过程更加直观,使用《几何画板》软件描绘了各种典型情况下的运动摆线,并用物理方法导出了摆线曲率半径的普遍公式。

采煤机行走机构与刮板输送机销轨啮合配套研究

应用渐开线-摆线复合齿轮作为采煤机的行走部,系统地阐述其形成原理及求出齿廓方程。同时利用齿廓法线法得出与该复合齿轮相配套的销轨齿廓方程。针对实际工况,对复合齿轮与销轨正确啮合状态进行分析,为实现高产、高效奠定基础。

横机三角曲线改进研究

针对横机上常用的直线—圆弧形三角在运行中出现的振动、磨损大等缺陷,根据三角与织针的工艺要求和运动规律,通过力学和动力学分析,提出了运用直线—摆线组合优化设计横机三角曲线的方案。

摆线齿轮最佳复合修正齿形的研究

对摆线齿轮现有修正方式和修正量的分析研究,揭示了等距、移距修正的实质是使齿形发生鼓形变化,得出了合理的摆线轮齿形修正方式和修正量为零到一定范围内的鼓形修正;提出了对摆线齿廊进行分段最佳复合修正的新修正方法,该方法修正齿形具有同时传力齿数最多、各受力齿侧隙一致、承载均匀、便于数控加工和允许成形滚轮磨损量大等特点。

基于复合摆线的下肢假肢步态规划及运动仿真

针对现有假肢产品步态质量不佳的问题,结合四连杆机构和磁流变(magnetorhedogical,MR)阻尼器设计了一种磁流变阻尼下肢假肢。基于复合摆线理论对下肢假肢进行了步态规划,并对所得轨迹曲线进行了优化。通过对轨迹曲线的逆运动学求解,得到了下肢假肢的膝关节和髋关节曲线。为验证关节曲线和下肢假肢结构设计的合理性,采用SolidWorks Motion对下肢假肢进行了运动仿真,并且利用关节电机进行轨迹跟随实验。结果表明:在关节曲线的驱动下,下肢假肢能够实现连续稳定的行走,具有良好的步态特性。

互补对称摆线推进器的平面复合运动试验研究

围绕海洋强国战略,发展高性能的海洋技术装备,对于提升资源开发能力以及海上国防力量具有重要意义。提出一种基于四五杆平面位置解耦机构的摆线推进器构型,对其进行运动学和力能学建模,并以此为依据研制互补对称摆线推进器样机。通过设计样机的平面复合运动工况,开展互补对称摆线推进器的公转转速、叶片展长等物理参数对样机平面复合运动性能影响的试验研究。结果表明,通过调节两个摆线推进器的前进角和转向角,可分别实现样机在平面360°范围内沿任意方向移动,以及前进中转向,甚至原地转向的功能。公转转速越高,样机的平面移动速度和推进力越大,推进效率和转弯半径对公转转速的变化并不敏感。叶片展长越长,平面移动速度和推进力越大,推进效率呈现先增大后减小的趋势,转弯半径无明显变化。研究结果对设计和使用摆线推进器均具有很大的指导意义和应用价值。

采煤机渐开线摆线复合齿无链牵引机构的研究

对采煤机渐开线、摆线复合齿轮－销轨无链牵引机构作了理论分析及光弹性试验研究。论述了复合齿廓的形成及传动性能，进行了啮合运行状态的计算机模拟仿真，并利用有限元法和光弹实验对其强度进行了分析，研究表明该机构具有良好的啮合特性和适应性，不仅克服了普通摆线齿轮节点附近接触应力大、磨损严重的弊病，而且齿根弯曲强度也有了一定程度的提高。