双十字轴万向节传动力学建模与仿真

通过对典型双十字轴万向节传动空间运动约束分析，分别建立了万向节传动系统运动学和动力学模型；利用数值仿真分析软件，观察到万向节传动运动存在简谐特性，在车辆加速工况和准静态工况下，万向节传动支反力也存在周期简谐特性．分析得到的结论与传统矢量分析方法的结论相吻合；文中的建模和仿真分析方法为传统件结构的疲劳设计和失效分析提供了理论定量分析依据；对车辆中其他型式的万向节传动设计和研究具有参考价值．     

汽车空间多万向节传动的动态优化设计

从汽车实际行驶的动态工况出发，提出了对汽车空间多万向节传动最佳布置的数学模型，选择了合适的优化算法，编制了计算程序，实例计算了表明，降低由万向节传动的不等速引起的传动系和噪声，采用动态优化方法比采用静态优化方法效果更好。     

汽车空间多万向节传动的动态优化设计

从汽车实际行驶的动态工况出发，提出了对汽车空间多万向节传动最佳布置的数学模型，选择了合适的优化算法，编制了计算程序．实例计算表明，降低由万向节传动的不等速性引起的传动系的振动和噪声，采用动态优化方法比采用静态优化方法效果更好     

普通万向传动装置输出速度的一种推导方法

在许多传动机构中,动力输出轴和动力输入轴的轴线难以始终完全重合,故必须采用万向传动装置,在两根轴线不重合、且其轴线间距离和夹角经常发生变化的轴之间传递动力。万向传动装置一般由万向节和传动轴组合。用得最多的是普通十字轴刚性万向节,它的基本结构如简图所示。由图1可知,普通万向节有两个万向节叉Ⅲ和Ⅳ,分别与输入轴Ⅰ和输     

三球销式等速万向节的受力分析

以国内某种轿车ＧＩ型三球销式等速万向节为例，对该机构进行了受力分析，为设计三球销式等速万向节提供了依据．     

三球销式等速万向节的受力分析

以国内某种轿车ＧＩ型三球销式等速万向节为例，对该机构进行了受力分析，为设计三球销式等速万向节提供了依据。     

球笼式等速万向节的接触应力分析及优化设计

以球笼式等速万向节作为研究对象,运用三维建模软件SolidWorks建立实体模型并进行简化,利用ANSYS对该万向节的两种工况做了有限元接触应力分析,找出其薄弱部位,通过改进滚道进行优化设计,缓解了应力集中现象,降低了最大应力,提高了万向节使用寿命。     

穿孔机用十字万向连轴器的运动学分析

十字轴式万向联轴器这一重要部件,应用在现代轧制无缝钢管的大型穿孔机上,对联轴器的强度安全性能及预期疲劳寿命提出了较高的要求,通过对其工作时各零件间的几何关系、运动学关系的分析计算,得出了十字轴式万向联轴器等速传动的条件。     

双十字轴万向节可靠性分析

本文以双十字轴万向节在动力传递时的可靠性分析为例,探讨了一种基于Nastran计算程序的研究方法,研究结果能准确体现受力部位的应力分布及应力大小,进而得到传动机构的可靠性情况,通过对零件结构改进前后的对比分析,为零部件的结构优化改进提供数据支持,也对批量产品生产在节省材料方面具有积极意义。     

等速万向节驱动轴总成圆周间隙分析

基于球笼式等速万向节的空间立体模型，推导了球笼式等速万向节在任意摆角和转角下的圆周间隙角计算公式；利用MATLAB软件分析了驱动轴总成最优的装配位置；基于最小的圆周间隙波动，提出了驱动轴总成的装配要求.结果表明：在输入轴与输出轴存在夹角的情况下，驱动轴两端的圆周间隙随着转角的变化而波动；合理的装配方式可以有效地减小等速万向节驱动轴总成的圆周间隙值和间隙波动，进而降低汽车行驶过程中的振动和噪声.     

新型万向联轴器同步条件的研究

本文对以钢球来传递运动的这类万向联轴器的同步条件进行了研究,导出当输入输出两轴线相交时的同步条件的表达式,论证了两轴在空间交错时不存在同步条件,并以球笼联轴器和三叉式联轴器为实例进行说明。本项研究可为今后研制新型同步万向联轴器提供理论根据。     

多冗余度的机械臂容错操作中关节速度突变的研究

推导出了使速度突变极小化的退化机械臂关节速度的解析表达式，并从理论上证明了原机械臂关节速度最小范数解中的剩余关节速度矢量在退化机械臂零空间中的投影为零矢量，该结论适用于任意冗余度的平面和空间机械臂。研究结果表明，利用多冗余度机器人机械臂容错操作可以明显减小关节速度突变，提高容错操作的运动平稳性。     

人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析

为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.     

含间隙四连杆机构运动误差的Monte Carlo模拟

为了研究间隙和杆长误差所引起的机构运动误差的随机性问题,采用基于碰撞铰模型的含间隙铰四连杆机构动力学方程对机构输出运动特性进行模拟。针对杆长误差和铰间隙误差影响,利用Monte Carlo方法对含间隙机构运动进行了概率分析。仿真研究了间隙内碰撞和杆长误差对机构输出运动的影响。结果表明:铰间隙误差对机构运动输出的影响与机构运动过程有关,铰间隙的存在使机构运动输出均值和方差曲线产生偏移。对含间隙机构的运动概率分析,有助于提高机构运动精度和控制机构运动误差。     

人体跖趾关节弯曲对行走步态特征的影响

该文就正常情况和跖趾关节运动受到约束时的自然步态特征从实验的角度进行了研究 ,这对于康复训练、假肢设计以及拟人机器人的控制规划均有十分重要的意义。结果表明 :在跖趾关节运动受到约束后 ,人体其它关节角位移峰 -峰值和角速度峰 -峰值均有明显变化。为实现由于跖趾关节受到约束后的协调行走 ,人体其它关节会有相应的补偿运动。由实验可知 ,运动补偿主要发生在踝关节和膝关节 ,同时上躯干也加入到补偿之中。由于多关节协调运动补偿 ,人体在跖趾关节运动受到约束后 ,其自然行走步态的平均步速和步长可达到正常情况的 94 .8%和 95 .5 %。     

异种材料单搭接接头力学性能

为研究异种材料在不同连接方式下的失效特点并促进胶铆接头在工程中的应用普及,本文以碳纤维/铝合金单搭接接头为研究对象,对胶接、铆接和胶铆混合连接接头的静态拉伸力学性能开展了试验研究。研究中以胶粘剂材料和铆钉材料为研究变量,首先对单搭接胶接接头和铆接接头的拉伸力学行为进行讨论,并从中分别选择了两种胶粘剂和铆钉材料进行组合,重点研究了胶铆接头的交互作用,同时也对铆接方向对接头的影响进行了探讨。研究结果表明,从载荷-位移曲线上看,胶接接头呈现脆性的断裂特点,铆接接头呈现韧性的断裂特点,胶铆接头综合了胶接和铆接的断裂特点,且胶粘剂在其过程中先断裂失效。另外,铆接方向对铆接和胶铆接头的力学性能有重要影响;当铆钉从碳板侧插入时,其力学性能会优于铆钉从铝板侧插入制备的连接接头。本研究中,强胶弱铆组合制备的胶铆接头表现出最强的正交互作用,因此其材料的利用率最高。本研究为工程实际中复合材料与金属材料间的连接提供了设计依据和指导方法。     

皮肤位移对人手运动图像三维检测精度的影响

为研究皮肤位移对人手运动三维图像检测精度的影响 ,对食指 -拇指对捏运动过程进行了测试、分析。并在此基础上 ,利用人手运动三维图像实时检测装置 ,进行了标定实验 ,取得了较为理想的测量效果。分析表明 :1)在进行手指一般运动分析时 ,如果在手指上选择优化的标志点粘贴位置 ,标志点族的面积和长度相对变化量小于 5 % ,皮肤位移产生的影响基本可以忽略不计 ;2 )皮肤位移对各指节测量精度影响有所不同 ,远侧指节误差较小 ,近侧指节产生的误差较大 ;3)当对捏指的屈曲角度增大 ,对捏运动周期百分比达 6 0 %时 ,皮肤位移对检测精度的影响快速增大。     

基于一种半开式滑槽球副的3-PSP并联平台设计

提出在并联机构中应用一种1移动3转动半开式滑槽球副结构,该运动副将1个移动副和1个球副集成为一个复合的运动副,可以缩短并联机构中支链的尺寸链,有助于提高并联机构精度.基于半开式滑槽球副设计了一种3自由度(3-DOF)PSP三轴并联平台,通过对此机构进行的运动分析和支链的精度分析,导出各个支链的逆解方程,同时根据影响支链运动精度的各个因素给出支链系统误差的线性补偿方程,证明此并联机构具有易于控制、运动精度高的优势.     

加槽钢做连接构件的空间半刚性梁柱节点滞回性能分析

加槽钢做连接构件的空间半刚性弱轴端板连接是一种新型的端板连接形式.为研究其抗震性能,对加槽钢做连接构件的空间半刚性梁柱节点在循环荷载作用下的受力性能进行了有限元分析,分析了其强轴节点加载屈服时,弱轴节点在循环加载作用下的受力特点、节点刚度和耗能能力.分析结果表明,加槽钢做连接构件的弱轴节点具有良好的耗能能力,强轴的加载对弱轴节点极限承载力几乎没有影响,但对弱轴节点的滞回性能具有一定的影响.并根据有限元分析结果,修正了加槽钢做连接构件的弱轴节点的曲线形滞回模型的表达式,可为实际工程提供参考.     

机器人关节空间的轨迹规划及仿真

为了保证搬运机器人在整个作业过程中运行平稳、连续,在关节变量空间直接进行轨迹规划,通过示教的方法,确定路径所经过的几个中间点。对于没有给定的区间,则利用5次多项式进行轨迹插补,可方便、实时地得到机器人末端执行器的目标轨迹。应用该方法对搬运机器人关节空间轨迹规划进行仿真,得到的机器人工作过程中4个关节的位移、速度、加速度的仿真直线平滑、连续。实际运行也证明搬运机器人的关节运动的轨迹控制达到了预期的目的。