空间结构销铰节点销轴常幅疲劳数值模拟

空间结构的受力关键是节点受力是否满足其强度或刚度要求。以空间结构销铰节点销轴常幅疲劳强度为研究对象,基于相似数值模型和nCode Designlife疲劳分析软件对节点进行5个因素共32个理论模型的疲劳仿真,得到其销轴应力-循环次数曲线(S-N curve)并建立其疲劳寿命理论估算公式。分析结果表明:销轴在对称循环加载作用下(应力比R=-1),其热点应力位于外侧内外耳板交界与销轴接触面处,且2×10~6循环次数对应名义允许应力幅为94.42 MPa;销轴常幅疲劳性能与节点销孔间隙、耳板厚度、耳板间距3个参数负相关,与销轴直径、销轴材质屈服强度2个参数正相关;销轴常幅疲劳性能影响因素敏感性的主次顺序为:销轴材质→销孔间隙→耳板间距→销轴直径→耳板厚度。     

考虑间隙的弹塑性断路器弹簧操动机构动力学特性研究

基于碰撞理论及Johnson-Cook模型,建立了含间隙某型高压断路器弹簧操动机构有限元弹塑性动力学模型,研究了机械系统中分、合闸过程大功率脉冲诱发的复杂宽带非线性动力学特性,探讨了销轴及轴套挤压变形及失效破坏的产生机理,同时采用动力显示积分法、通过试验测试及能量平衡理论验证了模型的准确性。研究表明:间隙会导致销轴和轴套发生接触碰撞,弹塑性会导致碰撞过程中弹簧操动机构的构件发生挤压变形,运动副间隙和构件弹塑性共同分配操动机构输入能量,需综合考虑才能得到较真实的机构动力学响应;适当增加间隙会将弹簧操动机构瞬间的部分驱动能量转换成铰接处接触碰撞的能量,由此降低了构件的弹性变形,缓冲了机构冲击振动。该结果可为机械操动机构研究提供参考。     

悬挂发射装置振动仿真与挂钩销轴磨损实验研究

针对某大型重载悬挂发射装置的挂钩解锁异常现象,对挂钩组件的磨损因素进行了实验和仿真研究。运用ADAMS动力学分析软件,对振动条件下的挂钩销轴在0.05 mm、0.1 mm、0.15 mm配合间隙的工况进行仿真分析。分别采用对比实验和单因素实验法,研究分析了轴孔配合材料、配合间隙和润滑条件对销轴磨损的影响。仿真结果显示,配合间隙在0.1 mm时销轴之间的接触碰撞应力最小,与实验结果相符,且在此种工况下销轴在挂钩孔中的转动效果最好。实验结果显示,挂钩和销轴采用同种材料时,销轴磨损较大;销轴磨损随挂钩销轴与挂钩孔之间的配合间隙增大而增大;挂钩销轴与挂钩孔之间采用7008航空润滑脂,可以减小配合面之间的摩擦,降低摩擦热量,减少销轴材料的磨损和烧蚀现象。     

轿车车门装配质量的检测与评价

针对轿车车门与侧围装配间隙难以测量与评价的现状 ,借助计算机虚拟装配技术 ,将三坐标实测的车门、侧围的数据进行曲面拟合 ,并以车门铰链销轴为中心进行装配 ,获得各个截面处的法向装配间隙 ,同时 ,以CAD模型法向装配间隙为标准进行对比 ,获得了准确的客观评价 .     

轴销式少齿差行星齿轮传动研究

提出了一种能实现平行轴传动的新型轴销式少齿差行星齿轮机构，阐述了其基本结构、克服死点机理和运动几何条件．针对平面多曲柄输入机构中存在的虚约束，在运动副接触变形协调的基础上建立机构受力分析模型，对机构的受力状况进行了分析计算．     

平面柔性铰链机构的柔度计算方法

作为一种高精度的微动机构,柔性铰链机构已经在多个工业领域得到应用。该文针对平面柔性铰链机构,对机构设计中柔度计算方法进行了研究。在分析了一般柔性铰链的柔度计算方法的基础上,利用虚功原理,推导出单个铰链的变形/受力相较于整个机构的变形/受力的关系;利用矩阵分析方法,结合串联机构和并联机构的单元与终端的变形/受力的互逆形式的传递规律,分别获得了简洁的串并联柔性铰链机构的柔度计算公式。针对3种典型的串并联柔性铰链机构,进行了柔度计算和不同机构参数与各方向柔度关系的分析,并利用经典的有限元法进行了对比仿真实验。实验结果表明:该方法的计算结果与有限元法最大相差7%,平均相差3%。这表明该方法能够为平面柔性铰链机构的设计和结构优化提供参考。     

空间机构间隙转动副模型的建立

在所建立的模型中间隙转动副的模型有１１种接触模式。根据轴销和轴套的约束关系，给出了间隙转动副所有可能存在的模式，并运用力学分析的方法得出了模型每种模式的存在条件。模型模式根据轴销所受力大小的不同而不同，同时给出了判定方法。得出轴向间隙和径向间隙的相对大小不同，模型不同，还给出了判定条件。对每钟接触模式的持续性问题进行了讨论，得出一些接触模式在一般受力情况下能够长期保持，一些接触模式是瞬时存在的，本研究结果为间隙转动副的动力学研究提供了基础。     

五节臂混凝土泵车的有限元建模与模态分析

为了分析泵车臂架间连接销的轴径向间隙对固有频率的影响,利用有限元软件ANSYS建立5节臂混凝土泵车整车有限元模型,选取常用三种工作姿态进行了模态分析.采用约束方程和弹簧单元相结合的方法模拟销轴径向间隙,分析得出泵车各姿态时的1阶和2阶固有频率以及相应振型.仿真结果表明,销轴径向间隙使泵车臂架固有频率降低,最大减小率达3...     

TY1100改装铰接活塞柴油机动力及平衡性能分析

对ＴＹ１１００改装铰接活塞柴油机的铰接活塞机构进行动力及平衡性能分析,以了解各部件的受力情况及特点,为运用维修提供理论依据,对改进和完善铰接活塞柴油机的结构性能也有一定指导意义．     

大型环形桁架天线间隙铰径向动刚度的理论与实验研究

大型环形桁架天线结构由大量的杆件及铰链构成,环形桁架为天线结构的骨架,为天线反射型面的形成提供可靠的支撑.由于结构中存在大量的铰链,在制造及装配等过程中铰链的间隙不可避免,而铰链的动刚度系数对铰链的动力学特性有着重要影响,因此有必要对铰链的动刚度进行研究.本文对大型可展空间环形桁架天线结构间隙铰链的动刚度问题进行了理论与实验分析.建立了铰链动刚度的模型,分析了外激励、铰链间隙及铰链振动幅值对动刚度系数的影响.结果表明,间隙对动刚度系数的影响较为显著,随着间隙的增大,铰链的动刚度系数将会降低.同时,通过实验分析,验证了理论模型的正确性.     

压电式微驱动器的应用研究

在分析常用微驱动器的基础上,设计了一种压电式微驱动器,采用柔性铰链机构实现无机械摩擦、无间隙的高灵敏度微驱动,利用柔性铰链杠杆放大原理增加了叠层式压电陶瓷位移输出．满足了在激光测量系统中作为移相器的工作要求．文章对柔性铰链机构进行了理论分析,建立了数学模型,采用有限元分析方法优化了机构的结构参数．     

新型活塞异形销孔加工方法

提出一种新型活塞异形销孔数控加工方法,采用一个基于压电陶瓷驱动的柔性铰链放大机构来实现镗刀的径向微位移.分析了放大机构的工作原理,提出了一种查表与实时检测相结合的控制方法.建立了消除压电陶瓷驱动器磁滞特性的数学模型,分析了柔性铰链刚度参数的设计方法及柔性铰链机构的动态特性.     

柔性铰链三维测头的设计及力学特性分析

为了提高三维测头集成度和测量精度,设计了一种基于柔性铰链的整体式三维测头机构.通过分析柔性铰链机构和其力学特性,建立了柔性铰链机构转角与受外力作用之间的关系.在计算柔性铰链转角的基础上,给出了柔性铰链的弹性系数k的数学表达式.由理论分析可知,测头受力F和工作台位移δ呈线性关系,从理论上保证了测量精度.     

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.     

涡旋压缩机曲柄销防自转机构分析

建立了曲柄销防自转机构的机构模型,将曲柄销防自转机构简化为平行四连杆机构,验证了其防自转作用,确定了曲柄销数目的合理选择方法.通过对其动力的分析,证实它比半周受力的防自转机构受力减少了一半,是一种精度高、性能好的防自转机构.     

单轴柔性铰链设计方法研究

针对微机电系统中常用单轴柔性铰链机构原始理论设计的复杂性 ,提出了简洁而准确的单轴柔性铰链设计计算方法。从基础理论出发推导出了柔性铰链刚度及转角设计公式 ,分析了柔性铰链设计中结构参数与性能的关系。通过一种压电驱动微动工作台设计实例分析了单轴柔性铰链机构在微机电系统中的应用。实践证明了该方法的简便、可靠与实效性     

多用途浮箱单剪型销连接静强度试验研究

本文根据单剪型销连接静强度试验数据,对单剪型销连接的受力特性进行了较为全面的理论分析,给出了该连接中销孔间隙与承载能力、耳板销孔局部塑性变形与荷载、耳板厚度方向间隔与承载能力的关系,并研究了单剪销未端有无侧向支撑、双剪销和单剪销对整个连接结构的承载能力的影响程度,提出了单剪型销连接结构的改进型式。     

考虑接触刚度的含间隙铰接副动态磨损分析

针对大多数含间隙铰接副的磨损计算都非常复杂,精度和效率不能兼得,且很少能够与含间隙铰接副系统的动力学分析动态结合起来考虑表面接触刚度对磨损影响的问题,提出了一种新的含间隙铰接副磨损分析方法。基于无质量杆-弹簧阻尼模型建立考虑接触刚度影响的含间隙铰接副系统动力学分析模型,利用非对称Winkler弹性基础模型计算接触压力分布,釆用Archard磨损理论计算接触表面磨损量,对接触表面轮廓实时更新得出含间隙铰接副的动态磨损量。分析结果表明,在表面接触刚度较小时含间隙铰接副的动态磨损严重,且随系统转速的变化呈现出不同的变化趋势,反映了不同接触刚度下含间隙铰接副的动态磨损趋势。该方法计算精度和计算效率较高且充分考虑了表面接触刚度对含间隙铰接副动态磨损的影响,对含间隙铰接副系统的设计和动力学分析及磨损预测具有一定的指导意义。     

影响系数在平面连杆机构中的应用

本文从铰链四杆机构的位置方程出发,导出一、二阶影响系数矩阵和速度、加速度求解公式,并给出受力分析的影响系数法。在此基础上,又对铰链六杆机构和曲柄滑块机构进行了讨论。本文给出的方法可推广到其它类型的平面连杆机构,从而进一步扩展和完善影响系数理论。     

转换层刚接和铰接对结构抗震性能的影响

对某制氢化工厂厂房转换层进行刚接和铰接工况下的地震反应谱对比分析.结果表明,转换层分别采用铰接和刚接方案时,结构的动力特性规律基本一致,但铰接比刚接的刚度略低,使得结构的基本周期变长,抗震性能略微下降;铰接方案对转换层位移影响较大,该方案使转换层及底层混凝土柱子的剪力和弯矩减小,部分柱子轴力略有提高,改善了其受力性能.