新型轮履复合式移动底盘的动力学仿真分析

提出了一种全地形,可实现轮-履快速转换的移动底盘设计方案,通过安装轮履复合变体式车轮(以下简称变体轮),可实现移动底盘在行驶过程中高机动性与高通过性相结合的目的,介绍了变体轮的工作机理,对移动底盘的驱动方案进行了选择,分析了机构越障过程中的动力输出特性,在此基础上利用多体系统动力学仿真软件RecurDyn建立了移动底盘车辆模型,并进行了越障能力仿真分析,为下一步的结构优化奠定了基础。

多姿态轮履复合机器人移动机构设计与分析

对现有传统机器人的移动行走机构进行了研究分析,提出了一种基于变体轮技术的新型轮履复合移动机构设计方案。分别对该变体轮的工作机理和整体结构进行了介绍和设计,并对其整体模型和布局做了简要介绍。比较分析了基于变体轮技术的机器人与传统的机器人,尤其是整体式履带机器人,凸显了较大的优势。着重阐述了该机器人的几种典型运动模式,且对基于四连杆机构的液压伸展臂的运动学做了分析,为机器人的越障动作规划奠定了理论基础。

新型农用机械行走机构设计与越障分析

介绍了一种新型的轮履复合农用机械行走机构—变体轮结构设计方案,对组成变体轮的履带节单元的工作原理进行了详细的叙述,使得传统农用车辆的行走机构有了新型可重构的特性。同时,着重介绍了变体轮整体结构和轮履变形机理。将变体轮应用到农用机械上与其它单纯轮式或履带式的农用车辆进行对比,凸显出了较大优势;划分了基于变体轮的农用车辆所面临的障碍地形(沟壑类障碍以及坡面类障碍),分析了其最大的越障能力,包括跨越最大壕沟的宽度、最高沟壑高度以及最大坡面角度,为未来农用车辆变体轮的广泛应用提供了充分的理论方案和可行性分析。

轮履复合变体轮——双横臂悬架系统运动学分析

提出一种新型轮履复合变体轮—双横臂悬架模块的设计概念,建立了该悬架模块的运动学分析模型。采用空间解析几何方法得到变体轮悬架系统的数值模型,以某型全地形UTV为基础改装变体轮,利用MATLAB对变体轮———双横臂悬架模块进行仿真。并通过变体轮轮式下的ADAMS仿真结果和轮式下的数值解进行对比,验证了模型的正确性。最后,利用该数值模型对变体轮展开为履带式下的悬架系统运动特性进行了分析。仿真结果显示,将变体轮直接改装在UTV上容易出现履带节磨损,履式下转向困难等问题。为变体轮悬架系统进一步的优化设计提供参考。

可重构橡胶履带变体轮设计及分析

提出了一种全地形可重构橡胶履带变体轮设计方案.该变体轮主要由可重构橡胶履带和履带伸展机构组成,根据不同路面行驶要求,在伸展机构的作用下,履带可实现轮式与三角履带式的变换(即重构)以调整运动姿态.通过SolidWorks软件建立变体轮三维模型,并利用有限元分析软件ANSYS对其关键零部件进行有限元分析,验证了结构的正确性.

遇水条件下无砟轨道扣件胶垫刚度的时变特性及其影响研究

连续强降雨条件下,轨下胶垫会出现长期泡在水中的情况。为研究该条件下无砟轨道轨下胶垫刚度的时变特性及其对轮轨系统的影响,以WJ-7A,WJ-7B型橡胶垫板为对象,通过设计室内原型试验,跟踪测试分析胶垫泡水后其刚度随服役时间的变化情况,并基于试验结果和轮轨动力学理论,分析胶垫刚度变化对轮轨动力响应的影响。研究结论:(1)WJ-7A型胶垫的遇水稳定性较差,泡水25 d后胶垫静刚度降低了22.21%,其中前5 d静刚度降低了18.83%;WJ-7B型胶垫的遇水稳定性较好,泡水25 d前后刚度变化率不超过3.91%;(2)泡水结束后,WJ-7A型胶垫的刚度恢复了88.9%,而WJ-7B型则继续表现出很好的稳定性,刚度值变化不大;(3)试验前后扣件刚度的变化引起的车体加速度、钢轨加速度、轮轨力及扣件力等响应的变化不大,但对钢轨位移影响较大,泡水后钢轨位移增幅达到13.71%。

一种变体式轮履复合车轮的通过性分析

针对兼具轮式和履带式优点的变体式轮履复合车轮,运用车辆通过性理论,对其在轮式状态下和三角履带状态下的通过性进行力学分析,并利用Recurdyn软件对两种状态下通过凸台进行仿真分析,然后对比仿真结果,验证了三角履带状态比轮式状态有更好的越障能力,体现了变体式轮履复合车轮的越障优越性。

时变去除函数在气压砂轮抛光中的应用研究

针对气压砂轮抛光中通过驻留时间控制材料去除量需在模具表面多去除一层材料及抛光效率低等问题,提出了一种基于时变去除函数的抛光材料去除量控制方法。该方法以抛光工具所能达到的最大进给速度在模具表面进行抛光加工,无需多去除材料,通过实时改变抛光工具的去除能力以适应面形误差的变化,极大地缩短了抛光时间;开展了抛光材料去除过程研究,建立了气压砂轮抛光工具进给速度与面形数据和抛光去除函数之间的关系,提出了抛光过程时间的计算方法;针对时变去除能力超出抛光工具最大去除能力的问题,提出了在气压砂轮抛光中对需去除的材料进行分层抛光的思想。最后,通过抛光过程时间对材料去除量控制的两种方法进行了对比分析。研究结果表明,在气压砂轮抛光中采用时变去除函数来控制材料去除量能极大地提高抛光效率。

轮履复合变体轮的结构设计与动力学仿真分析

提出了一种适用全地形、采用轮履复合技术的新型移动底盘车轮设计方案.分析了变体轮的工作机理,完成了变体轮结构设计,同时根据多体系统动力学理论,应用RecurDyn软件对变体轮底盘车辆进行了仿真分析,验证了其越障性能,并进行了样机试制.试验结果表明,该样机能够通过自变形实现轮式与履带式结构互换,达到车辆行驶过程中高机动性与高通过性相结合的目的.

基于功能分析设计法的变体式车轮设计

为克服变体式车轮设计的复杂性,通过功能分析设计法将变体式车轮功能分解成行进与变形两部分,再进一步细分为传动方式、形变方式、形变履带、驱动方式、形变动力等功能元。通过对功能元求解和组合得到多种变体式车轮设计方案,通过评价与决策最终确定了一种满足性能要求的设计方案。

基于RecurDyn的变体式轮履复合车轮动力学分析与仿真

针对变体式轮履复合车轮自身结构的复杂性,利用动力学理论对其进行运动学和动力学分析;运用多体动力学分析软件RecurDyn建立轮式和三角履带式整车模型,并在壕沟、凸台等障碍路面进行仿真分析。仿真结果准确反映了轮式车和三角履带车的越障过程,验证了三角履带车比轮式车有更好的越障能力,体现了变体式轮履复合车轮的优越性。

铸造起重机小车架自动化设计及其关键技术研究

针对以往系列化产品设计过程中自动化程度不高、有限元分析的工作量较大的问题,提出了一种基于参数化变型设计的自动化设计方法。研究了三维造型软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS的二次开发方法,实现了运用VB和APDL语言对其的二次开发;分析了设计过程中参数校核不严谨的现象,制定了设计参数包括常规计算、设计校核及有限元分析的双重校核机制;结合铸造起重机小车架的结构特点,将参数化变型设计和模块化思想有机地结合起来,开发了铸造起重机小车架参数化设计系统,并以小车端梁设计为例进行了验证。

提升钢丝绳容器天轮系统的振动仿真研究

通过推出的提升钢丝绳容器天轮系统的时变的两个自由度的运动微分方程，借助计算机仿真技术，求得提升绳及其绳弦的变形及波动量（振幅）与提升时间的关系，并通过不同弦长时绳及其弦的变形以及振幅与弦长的关系，得到一些有益的结论。