空间机构间隙滑动副模型的建立

建立了空间机构间隙滑动副模型。间隙滑动副模型有多种接触模式，全面地给出了间隙滑动副的各种模式。运用力学分析的方法得出了模型每种模式的存在条件，并对其存在的条件给予了证明。得出了滑动副在整个运动期间，由于滑块所受力的变化，各种模式之间会发生转变，但从一种模式到另一种模式的转变是瞬时的，滑块在某种模式运动期间作平动。本研究为间隙转动副的动力学研究提供了基础。     

微小间隙转动副的接触碰撞模型及离散算法

为研究航天可展结构展开及锁定的动态过程,针对航天工程中广泛应用的微小间隙转动副,提出了一个多点接触碰撞模型及其离散算法。该算法计入了运动副表面波纹、位置误差、轴弯曲变形以及粘滞微滑效应等实际因素。静态接触数值算例与试验结果较为符合。使用不同间隙量,对一端固定的含间隙转动副柔性杆受轴向冲击碰撞的过程进行了动力学仿真。计算结果表明:该模型能描述接触力和变形接近量的非线性关系与滞回特性,模型参数易于获得,便于在结构设计阶段数值仿真中使用。     

机构转动副摩擦圆的应用

转动副在机械中应用很广,常见的有轴和轴承以及各种铰链构件.针对各种构件运动状态,假设转动副的摩擦圆,利用摩擦圆分析机构受力情况以及转动副自锁问题,可收到很好的效果.     

转动副的摩擦要领

总结了求解转动副摩擦的要点、步聚     

考虑运动副间隙的摆动从动件盘形凸轮机构动态分析

采用连续接触模型，通过适当的动力约束方程及差分迭代方程，利用达朗伯原理，首次以实际凸轮构为例，对含多个运动副间隙的摆动从动件摆形凸轮机构进行了动态分析，方法简单符合实际。     

曲柄滑块机构间隙副反力的静态间隙杆简化算法

在含间隙运动副机构的性能评估、寿命预测等问题中,如何高效、准确地求解间隙副反力一直是一个亟待解决的问题.文中提出了一种求解含间隙曲柄滑块机构副反力的独立、高效的静态间隙杆算法.不同于Li提出的基于理想副反力的简化算法,静态间隙杆简化算法仅基于间隙副模型,脱离了理想副反力的求解,通过在间隙副模型中对间隙杆进行静态初始化,简化求得间隙副反力角,从而反代得到实际间隙副反力.该算法在间隙副反力计算上具有很好的精确度,且由于省略了求解理想副反力的过程,其效率远高于Li的简化求解算法,最后文中通过一个算例说明了静态间隙杆算法的可行性和高效性.      

考虑边界润滑的间隙机构运动副接触磨损

考虑到间隙机构运动副中的边界润滑和副元素接触时的边界条件，采用非线性弹簧和阻尼建立了边界润滑条件下的接触摩擦模型，并结合摩擦学理论给出了间隙机构中运动副表面的磨损计算公式；通过数值仿真，对运动副副元素的动态接触磨损进行了分析，确定了副元素表面磨损最严重的区域，并发现副元素弹性变形速度是影响磨损的主要原因，副元素分离后进入碰撞时弹性变形速度大使磨损加剧，运动副副元素由于弹性变形而出现连续变形接触时弹性变形速度小使接触磨损减缓。     

转动副间隙对曲柄滑块机构动态性能的影响

运用“无质量杆方法”推导出考虑转动副间隙时曲柄滑块机构各运动副反力的统一表达式。对于求解接触角β的微分方程提出了具有普遍意义的确定初始条件的方法,并给出了曲柄滑块机构初值的表达式。在一种特殊情况下求得了β的解析解,从而获得了铰链力的解析表达式。分析结果揭示了有间隙铰链的两元素在输入角变化一个周期内有两次“分离事件”发生。还提出了一个使有间隙铰链两元素保持“连续接触”的简单方法。     

含间隙三球销副机构的实验研究

为了验证间隙模型的合理性与仿真计算的可靠性 ,研制了含间隙三球销副的曲柄滑块实验装置 ,采用电涡流传感器、加速度计等对各种转速和不同间隙下的驱动力矩、附加位移、振动加速度等进行了测量。被测信号采用 DP16系统同步记录 ,直接编程处理。结果表明 ,实验结果与理论计算具有较好的一致性。另外 ,对可能影响实验结果的各种误差进行了分析。这些结果有利于进一步修正理论模型 ,并从实验角度更深入分析间隙对机构的动态作用     

运动副间隙对偏心摆动式递纸机构动力过程的影响

针对J2108单张纸胶印机的偏心摆动式递纸机构,在含间隙刚性连杆机构动力学分析的基础上,建立其含间隙弹性动力学模型。在Gear算法的基础上,采用较为简洁的迭代求解方法。计算结果表明,运动副间隙对递纸机构的副反力、构件变形和输出误差均有明显影响,大大降低了递纸机构的稳定性。     

新型三球销移动副的间隙模型研究

为了研究含间隙机构的动力学特性 ,首先要建立运动副的间隙模型。目前常用的几种间隙模型都存在一定的不足 ,不完全符合实际运动。针对这几种模型中存在的问题 ,基于弹性接触理论 ,考虑副元素的非线性特征 ,建立了非线性等效弹簧和阻尼器 ,并给出了运动副力学描述方程。结合三球销移动副的特殊结构 ,建立了该运动副提供的力约束方程。通过仿真计算和实验研究 ,两者具有很好的一致性 ,证明了该模型的合理性和实用性。研究结果为含间隙运动副机构的动力学研究提供了理论基础。     

铰链四杆机构中RRR杆组装配模式

铰链四杆机构中的RRR二级杆组可能存在2种装配模式.运用几何学中三角形三边长的关系对铰链四杆机构中RRR杆组的装配模式进行探讨,得到铰链四杆机构中的RRR杆组两杆件共线的条件,进而结合Grashof条件得到了各种铰链四杆机构死点存在情况及在整个运动过程中RRR杆组装配模式发生变化的可能性.     

铰链四杆变点机构在变点位置的运动分析及其构形

对铰链四杆变点机构的变点位置进行讨论,并对其变点位置进行运动分析,进而得出铰链四杆变点机构通过变点位置后可能产生的构形.     

含运动副间隙的轮转机刀式折页机构的动态响应特性

为了研究运动副间隙对轮转机刀式折页机构动态性能的影响,根据刀式折页机构运动副间隙的特点,采用连续接触假设,对刀式折页机构动态响应建立动力学模型.针对不同转速和运动副间隙,运用该模型对刀式折页机构动态输出特性进行定量模拟分析.研究结果表明;随着机构运转速度的上升,轮转机刀式折页机构动态响应表现出很强的非线性特征;而运动副间隙使机构动态响应的非线性特性更加显著,严重影响了机构运转的平稳性和精度;通过对轮转机刀式折页机构非线性动态响应动态特性进行研究,为提高刀式折页机构的运转速度和平稳性提供了依据.     

含间隙铰空间可展桁架结构的动力学实验

为研究微重力环境下含铰接间隙航天可展结构的动力学特性,让可展桁架结构分别在水平悬吊和垂直安装情况下展开到位后突然锁定,测试并比较标志点的衰减振动加速度响应。在水平安装时,用橡胶绳把每一部件悬吊起来,以尽量消除部件重量对铰关节的作用力。实验结果显示,与垂直安装状态相比,水平悬吊安装状态下含间隙桁架结构衰减振动的加速度幅值响应减小,振动时间较短,有更宽的频谱响应和严重的响应滞后现象,对铰间隙的初始运动状态呈现出高度敏感性。     

运动副间隙对递纸牙运动规律的影响分析

从定量角度研究了运动副间隙与递纸牙运动规律之间的相互关系。在假定运动副受力为连续接触模型的条件下 ,利用差分方程求出了运动副间隙与递纸牙运动精度之间的相互关系。运动副间隙越大 ,递纸牙运动轨迹误差就越大 ;机器速度越高 ,运动副间隙对递纸牙运动精度的影响就越大。运动副间隙只有严格控制在 2 0μm以内 ,才能保证递纸牙运动轨迹偏差控制在 1 0 0μm之内。要保证递纸牙的运动精度满足要求 ,除了各运动副间隙必须严格控制外 ,还必须采取靠山等类似机构来消除运动副间隙所造成的递纸牙运动轨迹偏差     

计及间隙的运动副和机械系统动力学的研究进展

基于近年来计及间隙影响的运动副建模以及含间隙机械系统动力学的研究, 综述间隙运动副连续接触模型、经典碰撞模型、连续接触力模型以及旋转副三维间隙模型等的研究进展, 介绍间隙模型在机械系统动力学非线性特性分析、性能评价与可靠性评估等方面的应用情况, 详细探讨考虑黏滞–滑动过程和接触表面形貌的间隙建模、共形接触建模、不确定参数的含间隙系统动力学分析、运动精度评估以及运动副间隙设计等未来应重点研究的若干关键技术问题。