基于多物理场耦合的高速机械开关可靠性研究

为了研究高速机械开关核心部件在分闸过程中受形变、应力和疲劳的影响,采用数学建模和多物理场耦合仿真分析方法,以Workbench为平台实现基于电磁场、力学场、瞬态结构场以及疲劳寿命的操动机构分闸过程分析。首先,利用建模软件建立高速机械开关分闸模型;其次,通过多物理场仿真核心部件的应力与形变分布;最后,分析高速机械开关在不同材质、结构和放电电流条件下,对斥力盘、驱动杆、连轴器的疲劳寿命和机构稳定性的影响。仿真结果表明:采用材料为航空铝7075-T6并倒角的斥力盘形变较小;适当的斥力盘厚度与驱动杆直径可有效减少应力和形变;采用40Cr的连轴器疲劳寿命最长;减小斥力峰值能有效减小形变应力与延长疲劳寿命,对延长斥力作用时间效果不明显。该文对于高速机械开关在单一电磁场无法有效反映分闸过程中核心部件形变应力、疲劳的问题,提供了更为全面的技术支撑。

结构抗震主动控制试验研究

运用智能材料对结构进行抗震主动控制是一个前沿课题,但是目前大多局限于单个构件或者理论推导上,由于建筑结构的复杂性和离散性,进行相关的实验研究是必要的,结合一三层智能结构主动控制试验,进行了主动杆件设计,优化以及基于模态的控制;研究表明,主动控制效果与结构参数和布置位置关系密切,而与地震波关系不大;通过控制作用,结构各层的位移和加速度特别是响应剧烈的峰值得到了很大程度的抑制;主动控制时,基于遗传算法的优化可以高效的实现全局优化,而避免陷入局部优化。

无导轨高精度位移平台的结构设计

为了完善高精度位移平台性能,提高平台位移直线度和定位精度,研制了制造成本较低的高精度无导轨位移平台机构。根据平行四边形和比例杆运动原理,设计了无导轨平台结构。介绍了平台的工作原理,并对其运动部件进行了有限元分析。用自准直平行光管和高精度测量头分别检测了平台的位移直线度和升、降位移误差,实验结果得出,该机构的位移直线度误差小于1",升、降位移误差小于0.02 mm,达到了平台设计要求。应用结果表明,该平台安装方便、体积小、易于养护,在有无重力的条件下均能正常使用,可应用于航天或其它领域的高精度位移系统中。

链条拨秆式油菜分厢机的研制(英文)

针对油菜收获时因茎秆分枝交叉导致机收时难以分禾的实际问题,设计了一种链条拨杆式油菜分厢机,采用自走式行走底盘,配套直流变速电机做动力,采用双动力实现分禾行走独立控制,采用亚克力材质阿基米德弧线形结构设计分禾关键工作部件,设计被动式分禾转动轮实现分厢定型。试验表明,在行驶速度为 0.6 m/s,拨杆上升倾角 60°～70°,分禾链条线速度为 1.1～1.2 m/s 分禾效果较好,能够实现油菜机械化收获前的分厢作业。

高精度无导轨位移平台的结构设计

为了使现阶段在各个机械相关领域中广泛使用的高精度位移平台性能更加完善,位移直线度、定位精度更高,制造成本更低,研制了高精度无导轨位移平台机构.该机构是根据平行四边形和比例杆运动原理研制出来的,除了能达到以上要求之外,且安装方便,体积小,养护简便,在有、无重力的条件下均能正常使用,既可应用于航天领域,也可以应用于其他要求的高精度位移系统中.

解决铰杆-杠杆增力液压夹具自由度不足的新方法——滚动高副取代低副法

简要介绍了解决铰杆-杠杆增力液压夹具自由度不足的三种现有技术方案,提出了一种新的方法——滚动高副取代低副法。基于新方法而设计的夹具系统,结构紧凑,刚性好,摩擦损失小。

铰杆-杠杆串联增力液压-机械复合传动压力机

介绍了一种新型的液压-机械复合传动压力机的工作原理,给出了相应的力学计算公式,并分析了其技术特性。该压力机由于采用了无杆活塞式液压缸与滚动高副双边铰杆-杠杆串联增力机构,不仅刚性好,力传递效率高,且在液压缸直径及输出力一定的条件下,能显著降低系统工作压力。

THS-III纯电动模式下的发动机转速控制

利用杠杆法对THS-III混合动力系统的纯电动加速过程进行了动态分析,通过仿真比较了不同驱动需求转矩、发动机静态阻力转矩和扭转减振器阻尼对发动机转速波动的影响。结果表明,纯电动模式下若仅对驱动电机实施转矩控制,可能会直接导致发动机被起动并产生转速波动,从而严重影响车辆行驶的平稳性。为此,设计了纯电动模式发动机转速补偿控制策略,并合理地选择控制器采样时间。经Matlab平台仿真验证,所采取的措施明显降低了发动机转速波动,在满足驾驶员转矩需求的情况下,改善了车辆行驶的平稳性。

4种气压驱动的铰杆-杠杆增力双工位夹具

采用"一个气缸一个工位"的原则所设计的传统双工位夹具具有结构不紧凑等缺点。为改善这一缺点,设计一种单气缸驱动双工位的夹具。然而由于夹紧工位的对称性,导致单气缸驱动双工位夹具不能同时夹紧非等高工件。介绍了4种方案用来解决这一问题,其基本原则是在原有的机械结构上增加一个自由度,同时为了增大输出压紧力,采用了铰杆-杠杆增力机构。详细叙述了各个解决方案的工作原理并分析比较它们的优缺点。实际应用时,推荐采用浮动滑块式和浮动滚轮式双工位夹具。

基于杠杆-铰杆增力机构的液压-机械复合传动装置

介绍了一种基于杠杆-铰杆增力机构的液压-机械复合传动装置的工作原理,给出了其力学计算公式。该装置结构简单,力传递效率高;在输出力及液压缸直径一定的条件下,能显著降低系统的压力。

基于串联气缸的肘杆-杠杆三级增力机构内夹持装置

介绍一种基于串联气缸的肘杆-杠杆三级增力机构内夹持装置的设计思路,说明其工作原理,给出夹紧力计算近似公式。设计的这种内夹持装置机构主要是以串联气缸、肘杆-杠杆三级增力机构来解决气压传动输出压力较小的缺陷,满足较大的输出力要求;通过设计不同形状的杠杆,以满足各类尺寸工件的加工要求。

脚踏式双气缸连续充气装置设计

设计了一种脚踏式驱动双气缸连续充气装置。该装置采用杠杆机构运动原理,利用前脚掌与后脚跟间连续循环往复运动实现双气缸连续吸气排气过程,文中详细介绍了杠杆机构的设计原理与整机工作过程,同时对气缸的进气出气排量以及机构的受力过程进行了计算分析,结果显示:双气缸连续充气装置较传统的单缸式充气装置在充气的效率以及整机支架的稳定性方面存在独有的优势。

无杆活塞气缸与二级杠杆-偏心轮复合的浮动式传动系统

介绍一种无杆活塞气缸与二级杠杆-偏心轮复合的浮动式传动系统的工作原理、结构特点和力学计算。几种简单的增力机构和无杆活塞气缸进行合理的组合后,不仅可以实现力的多级放大,而且结构简单紧凑,增力效果显著。

三轮车推拉车把式前轮驱动机构

设计一种适用于三轮车的推拉车把式前轮驱动机构。三轮车采用了这种机构 ,乘骑时胳膊不易疲劳 ,并且能乘骑后退 ,很适于腿脚不好的残疾人使用。

一种新型打气装置的结构设计与分析

结合现有打气装置工作原理,设计一种新型双脚踩踏驱动打气装置。该装置主要由底座支架、气筒本体、曲柄和双臂摇摆杆等组成,通过双脚一上一下动作实现连续打气过程。分析打气过程中两气筒曲柄的位置关系并计算得到位置关系表达式,建立打气过程的平面五连杆运动学模型,采用逆运动学的几何解法求出在能量利用率最高的充气过程中各关节姿态角随曲柄转角的变化关系,并利用Matlab软件绘出各关节姿态角动态变化曲线,为提高该打气装置的能量利用率提供了理论依据;最后对充气过程进行受力分析和充气量计算,结果表明该装置非常省力且充气次数少。

基于铰杆-杠杆串联增力机构的双向浮动夹紧气动夹具

设计了一种基于铰杆-杠杆串联增力机构的双向浮动夹紧气动夹具,分析了其工作原理和性能特点,给出了夹紧力的计算公式。该夹具结构简单紧凑,且以洁净的压缩空气为工作介质,绿色化特征突出。同时由于采用二级增力机构,解决了一般气压传动夹具因压力较低而导致夹紧力不足的缺点。

串联气缸驱动肘杆-杠杆增力机构内夹持装置设计

介绍了一种基于肘杆—杠杆增力机构的串联气缸驱动的内夹持装置的创新设计思路,说明了其主要工作原理和基本的技术性能,并给出了说明参照图片和相应的夹紧力计算公式,介绍了这种机构的主要优点和优越性能。所介绍的这种内夹持装置机构,主要是以串联气缸、肘杆—杠杆增力机构来解决气压传动输出力不足的缺陷,以满足较大的输出力,而且通过变换杠杆的形状和长度以满足不同尺寸工件的加工要求,整体结构采用对称布置,使得整体布局美观。

串联气缸驱动的工业机械手外夹持装置

介绍一种基于串联气缸驱动的工业机械手外夹持装置的设计思路,介绍其工作原理和技术性能,给出夹持力计算公式。所介绍的这种夹持装置,以串联气缸替代普通气缸,增大了输出力;又采用杠杆-肘杆增力机构,使得整个装置完全可以替换同等条件下液压缸装置。通过改变杠杆的形状和角度,可以满足不同尺寸的加工要求。

基于字典序整数编号的大型空间智能桁架结构主动杆位置优化

智能计算方法在大型空间智能桁架结构的主动杆优化配置问题中有着广泛的应用。为有效避免传统遗传算法编码方式在算法实现过程中容易出现无效染色体的问题,本文基于字典序整数编号的遗传算法,给出了一个由整数编号还原到对应组合的快速还原算法。利用此方法对空间T型桁架结构的主动杆位置优化进行仿真并与传统编码方法结果进行比较,验证了本文方法的有效性和优越性。

DF_(7D)型机车冷却室侧百叶窗传动杆故障挂钩安放位置的改进

将DF7D型机车冷却室侧百叶窗传动杆上的故障挂钩放置到侧百叶窗构架的钩耳上,可有效地解决侧百叶窗传动杆由于外力作用而产生变形的问题。