熔体黏弹特性对模内微装配成型制造精度影响

针对微细万向球形转动运动副的功能自润滑液膜辅助模内微装配成型,明晰其微装配界面直径制造公差—黏弹性热流固耦合冲击载荷、连续相变演化区厚度、热黏弹塑性应力—熔体黏弹弹性的多场协同耦合演化规律,是实现精密调控其制造精度的关键技术问题。结果表明,微装配界面直径制造公差受控于二次注射成型充填熔体的黏弹特性,当参考黏度由2267 Pa·s增至15000 Pa·s时,微装配界面直径制造公差由11μm增至19μm,增幅为72.7%;而当松弛时间由0.05 s增至0.25 s,则由31μm减至19μm,减幅38.7%;为了满足行业规范的尺寸制造公差技术指标≤30μm的要求,不宜采用松弛时间小于0.05 s的高弹性熔体进行其功能自润滑液膜辅助模内微装配成型。

微细万向球形机械运动副模内微装配成型控形模拟研究

针对微细万向球形机械运动副的模内微装配成型难以满足制造尺寸公差技术要求的共性技术瓶颈,提出了功能自润滑液膜辅助模内微装配成型实现其高精密微成型与装配的技术,并模拟研究了球面微装配界面制造直径尺寸公差与功能自润滑液膜滑移系数的协同演化规律。结果表明,微装配界面直径尺寸公差与滑移系数呈现正关联关系,并与其近表面区的耦合温度、连续相变演化区厚度、热流固耦合压力、弹性正应力和黏性拖曳剪切应力呈现正关联关系。当滑移系数由1×10^(9)降至1×10^(3)时,其直径尺寸公差由211μm降至19μm,制造精度提高91%,且其最高耦合温度降幅为4.7%,连续相变区最大厚度降幅为23.8%,而其热流固耦合压力、弹性正应力和黏性拖曳剪切应力降幅分别为73%、72.8%和56.3%,这是其实现微细万向球形机械运动副精密微装配的机理。

修正的G-K公式中机构公共约束的求解方法

在机构自由度的计算中,采用修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式时,需要求解机构的公共约束。为了用更简单的方法获得机构的公共约束,在定义机构公共约束的基础上,先根据运动副的自由度和绝对运动不为零的运动副约束方向,得到机构没有公共约束的坐标方向;再在其余的坐标方向上确定机构的公共约束。有、无机构公共约束的坐标方向数共为6。机构的公共约束等于有公共约束的坐标方向的个数。该方法不用螺旋理论求解机构的公共约束,方便了工程技术人员求解,也方便了修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式在工程技术人员中得到推广和应用。

一种用于腕关节的球面三自由度并联解耦机构位置分析

根据螺旋理论分析了并联球面解耦机构的自由度 ,应用空间球面解析理论 ,讨论了并联球面解耦机构的机构学特点 ,推导了位置正解及逆解 ,可以看出其解析形式简洁 ,便于分析和计算 ,为动力学和控制研究打下良好的基础。

关于重新建立平面、球面机构与结构自由度计算新公式的研究

从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束数的理论出发,对机构学的自由度计算公式进行了研究。研究结果表明,新公式不仅比1896年俄国科学院院士契贝舍夫建立的公式更为简单明了,具有计算速度快的特点,而且还适用于单环、多环、开式链、闭式链、混合链、高副、周转轮系、汽车行星排及结构力学中的静定结构和超静定结构自由度的计算。为计算平面、球面机构与结构自由度提供了更为方便快捷正确的理论计算式。

面向控制的3-RR球面并联机构正运动学实时解法

以经典牛顿法为基础 ,针对 3 - RRR球面并联机构的机构学特点及控制中的特殊要求 ,提出了面向控制的高效迭代算法。利用机构运动连续性条件划分不同的控制阶段 ,当机构处于连续运动状态时 ,迭代结构中使用固定雅可比矩阵进行运算 ,缩短了单步迭代时间 ;当机构处于非连续运动状态时 ,使用变步长策略 ,引入调整量系数 ,抑制了大偏置初值带来的求解振荡。给出的算例证明 ,应用上述策略的正运动学求解算法兼顾了较大范围的收敛性与局部求解的快速性 ,运算速度满足控制过程的实时性要求。该方法同样适用于其它少自由度并联机构的正运动学求解。