机械原理课程设计中典型机构的建模和仿真

为了实现"机械原理"课程设计中提出的一种新型六杆肘杆式机械压力机机构的运动学和静力学分析,利用解析法分别建立了压力机机构的运动学和动态静力学模型。首先,应用复数矢量法推导出了压力机机构的位置、速度和加速度求解方程;其次,应用达朗贝尔原理建立压力机机构的动态静力学方程;最后,分别利用Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到冲锤的位置曲线、速度曲线、加速度曲线,以及平衡力、运动副约束反力曲线,验证了所建运动学模型、动态静力学模型的正确性。     

基于Adams的高速多连杆压力机驱动机构运动学分析

针对高速多连杆压力机驱动机构,首先采用模块化方法建立其数学模型,得到驱动机构的运动学方程;然后根据运动学方程,利用Matlab仿真得到滑块的位移、速度、加速度曲线;再应用动力学分析软件Admas对驱动机构进行运动学分析;最后对比两种分析结果,表明该驱动机构的可行性。     

基于Simulink的连杆压力机机构运动仿真分析

以连杆压力机机构为研究对象，对其运动学参数建立数学模型，并利用MATLAB／Simulink强大的计算功能进行仿真，得出了压力机冲头滑块的位置、速度、加速度变化曲线，为连杆压力机的设计提供参考和依据．     

二自由度七杆压力机实验平台的设计

基于多连杆传动机构,设计了一种100kN二自由度七杆机械压力机实验样机。首先根据工作环境和拟定的初始参数,设计出各杆件以及机架的尺寸,通过Pro/E对杆件和机架进行三维建模和装配。再利用ADAMS对压力机机构进行运动学仿真和动力学仿真,通过分析驱动力矩曲线,对电机进行选型计算并设计出减速传动机构。最后利用ANSYS对压力机的机架和主要受力零件进行刚度和强度分析,将分析得到的数据进行校核,以保证机构在整个运动过程中的安全性和稳定性。     

蠕动转向关节动力学建模与分析

为确立拱泥机器人蠕动转向关节的运动关系,提出了可实现直行和转向运动的3自由度并联机构动力学模型.基于对3-UPS并联机构运动特性的分析吗,首先建立了3-UPS运动学模型,得出3-UPS并联机构动平台和各支链的速度以及加速度关系式.基于Lagrange方程建立3-UPS并联机构的动力学模型,确立了系统的驱动力、驱动力矩以及各个支链主动杆的驱动力.利用Matlab软件对其动力学模型进行仿真分析,得到的驱动力和驱动力矩变化曲线为拱泥机器人控制系统设计提供了技术支撑.也为少自由度并联机构动力学分析提供参考.     

新型4自由度并联机构的动力学建模与分析

对虚拟轴工作台并联机构做了静力分析和动力分析.采用分析静力学的虚位移原理建立静力平衡方程,并用该方程计算了机构处于某种静力平衡状态下的平衡驱动力及力矩.采用影响系数矩阵及应用达朗贝尔原理建立了机构的动力学模型,并对并联机器人做了虚拟样机动力学仿真.机构的力分析为虚拟轴工作台样机的主动副驱动力设计提供了参考.     

多连杆机械压力机实验平台的设计与分析

跟传统压力机相比,多连杆压力机具有结构紧凑、刚性强、对板件冲击小,满负载工作区域较长以及工作效率高等优点。基于多连杆机构,设计了一种800kN精密肘杆式压力机。首先,根据生产要求,通过理论计算确定压力机运动构件的基本尺寸,利用Solidworks建立整体模型。然后,将机构模型导入Adams进行运动学和动力学仿真,根据仿真结果对电机和减速机构进行设计计算。最后,利用Ansys Workbench对曲轴、机身、连杆和高速轴进行有限元分析,对其结构强度进行校核和优化,确保整机运行平稳以及保证精度;再利用其模态分析模块对机身做振动响应分析,输出六阶振型形变云图,确定机身振动固有频率和振型,避免共振。     

基于Simulink的偏置式曲柄滑块机构运动仿真

针对偏置式曲柄滑块机构,建立了速度和加速度的闭环矢量方程,使用Simulink对偏置式曲柄滑块机构进行了运动学仿真,得到了连杆及滑块的运动曲线．使用这种方法可以方便的观察到机构运动特性的变化,为后续的动力学分析提供了基础．     

机械设计基础课设中压力机运动分析及设计

为培养学生的设计分析能力,在课程设计中对六杆肘杆式压力机机构的运动分析和优化设计进行研究。为提升六杆肘杆式压力机机构在工作段内运动的稳定性,选择滑块运动至下死点位置时的状态为初始状态,首先用复数矢量法对机构进行运动学建模,推导出滑块的运动学方程;其次建立压力机机构的优化模型,以杆件长度为设计变量,确定优化目标和约束条件,并运用MATLAB遗传算法对压力机机构进行求解。优化设计后,机构的运动学性能得到了明显的改善,使冲压产品的质量得到提高。     

一种研究球面机构运动学的新方法——Ⅱ球面六杆机构的运动学研究

本文继续研究多种球面六杆机构的运动学问题,导出了几种球面六杆机构以输入转角为参数的连杆曲线方程,得到了连杆点位置及连杆方向的显性表达式,将这些表达式用于球面六杆再现轨迹和刚体导引机构的运动分析与优化综合,优点显著。     

三轴旋转体的动不平衡模型的建立

在分析三轴旋转体的运动学和动力学方程的基础上,建立了旋转机械体的动不平衡模型,得出旋转机械体动不平衡力矩是加速度力矩、哥氏耦合力矩和离心耦合力矩之和的结论。三轴旋转体的动不平衡模型的建立,为消除动旋转机械体不平衡扰动提供了理论依据。     

考虑摩擦的含S副间隙6-SPS机构动力学分析

利用拉格朗日方程建立了理想并联机构的动力学方程,并利用连续接触模型得到了含间隙S副6-SPS并联机构的动力学方程,该机构动平台上6个运动副全部含有间隙.把动平台S副间隙简化为一个无质量连杆,其长度用随机函数表示,并在机构间隙的变化速度与机构运动速度之间建立函数关系,用机构运动速度表示机构间隙的变化速度.把动平台上6个运动副简化为一个推力轴承,研究摩擦对机构的影响,分析机构所受到的摩擦力矩.通过求解机构的动力学方程,得到机构的动力学特性曲线.结果表明:机构间隙和运动副摩擦对动力学特性都有影响,计算油膜黏性摩擦力矩时引入随机函数,使运动副球体的运动更接近真实状态.     

智能挂弹机器人结构设计与举升机构仿真分析

针对目前军用机场传统液压挂弹系统作业时间长、人力成本高、挂载精度低等问题,为提高挂弹作业效率,推进我国地面保障设备智能化、电气化发展,大力提高我国战时地面保障综合能力,设计了一种智能挂弹机器人。首先完成了智能挂弹机器人的机械结构总体设计;其次对智能挂弹机器人最关键的举升机构进行了静力学和运动学分析,建立起举升机构力矩平衡方程和运动学方程;随后通过ADAMS仿真计算举升机构在作业过程中的推力变化以及末端托盘速度变化情况。分析结果显示,所设计的举升机构各项性能达到预期要求,同时仿真结果也为智能挂弹机器人的举升电力系统设计和选型提供了可靠的数据支持。     

自动接头装置凸轮-连杆机构

介绍转杯纺纱机自动接头装置的工作原理，建立自动接头装置中凸舻连杆组合机构的运动学方程．重点阐述自动接头装置运动学、动力学分析模型的建立和仿真过程，对仿真结果进行后置处理，并分析机构的运动学特性，为进一步进行自动接头装置的研究工作提供了理论依据．     

水下枪发射机构的运动与动力特性研究

对水下枪击发发射机构作运动学和动力学分析计算。应用矩阵变换原理，建立发射机构的运动学方程；应用拉格朗日方程建立发射机构的动力学方程，建立击针击打运动过程的数学模型；应用水阻力估算公式，建立击针在运动过程中考虑水阻力时的运动学方程。分别对水下枪发射机构的运动学和动力学方程以及击针运动方程进行数值仿真，分别绘制仿真曲线，并对仿真结果作分析和讨论。     

基于旋量理论的排球发球机器人挡板模块的运动学和动力学方程

排球发球机器人是一新兴的产品,对其进行运动学和动力学的分析是对其进行运动控制的基础.排球发球机器人的挡板模块是一开链式机构,基于旋量理论的运动学和动力学的分析方法是利用运动螺旋和指数积等数学工具建立其运动学和动力学方程,求驱动力矩,比采用传统的D-H方法建立局部坐标系简化了对机器人运动学和动力学的分析,从而为建立控制策略、控制方法、轨迹规划做好必要的准备.     

一种新型并联灌注机器人动力学分析与仿真

针对用于大型航天器防热层灌注的3PSS-PU并联灌注机器人,进行动力学分析与仿真验证。建立并联机构逆运动学模型,通过对数学模型求导,分别求解并联机构驱动滑块和连杆的速度、加速度与动平台速度、加速度之间的映射关系,得到并联机构的支链雅克比矩阵。在此基础上,利用虚功原理建立并联机构的动力学模型,并通过Mathematica和Adams软件,在动平台沿zb轴移动和沿yb轴转动2种运动轨迹下,分别对比3个驱动滑块的位移、速度、加速度以及驱动力等运动参数的理论曲线和仿真变化曲线。研究结果表明:所建立并联机构运动学和动力学模型正确,并联机构不仅具有良好的移动性能,而且具有较好的转动性能,为并联灌注机构动力学性能进一步研究以及控制系统的设计提供了理论依据。     

考虑间隙的摆弹机构动力学特性分析与仿真

为了研究大口径舰炮含间隙的摆弹机构动力学特性,结合含间隙机构的动力学建模方法,对含间隙的摆弹机构进行建模,并运用动态静力分析的方法,对摆弹机构各部件进行受力分析。利用达朗贝尔原理列出各部件的动力学平衡方程,求解出的各部件质心加速度和角加速度方程,获得整个系统的力平衡方程矩阵和约束矩阵。通过MATLAB/Simulink仿真得到在恒定力矩作用下,摆弹机构各构件的运动规律和约束力变化规律,为舰炮的摆弹机构设计及优化提供了依据。     

新型并联式液压压力机运动学和静力学性能分析

为设计新型并联式液压压力机,使其获得良好的运动学和静力学性能,提出用杆件无量纲参数建立其尺寸模型,该模型在有限区间内描述了并联式液压压力机所有可能的尺寸组合,模型空间中的任意一点代表具有相同或相似性能的同一族压力机结构。基于机构学理论建立了并联式液压压力机输入和输出间的运动学和静力学关系,提出以有效行程和平均输出力作为描述运动学和静力学性能的评价指标,并根据尺寸模型及定义的性能指标绘制了反映其机械性能与尺寸参数组合关系的性能图谱。基于性能图谱,可以对并联式液压压力机进行优化设计。     

六自由度机械臂建模与MATLAB仿真

目的依据预设的机器人末端运动轨迹,研究机器人各关节的运行轨迹。方法利用仿真软件对机器人末端轨迹进行仿真实验。以六自由度机器人为研究对象,采用标准D-H参数法建立机器人各连杆坐标系及计算运动学方程,利用MATLAB/Robotic Toolbox工具箱建立机器人的运动学模型,在运动学模型的基础上对机器人工作空间以及轨迹规划进行仿真。仿真结果为连续平稳的末端轨迹曲线和关节角位移、角速度、角加速度的变化曲线。结果得到了连续平稳的末端轨迹曲线和关节角位移、角速度、角加速度的变化曲线等仿真结果,轨迹仿真结果表明机器人各关节运动平稳性较好。结论轨迹仿真可以避免试验中对机械臂所产生的损坏,为后续实验研究工作的开展提供支持。