计及摩擦时机构的线性迭加逐次逼近力分析方法

本文根据力的线性迭加原理,建立了计及摩擦的平面机构的力分析数学模型;并采用逐步逼近方法,求机构的真实运动副反力及平衡力。文中给出的两个实例说明,只需若干次迭代计算,即可得到真实解。     

计及摩擦的平面机构受力分析的新方法

本文提出了计及摩擦时平面机构受力分析的一种新方法。该法原理浅近、简捷实用、解法统一、应用较广。其主要内容为机构变换和力补偿法,前者使虚位移原理这一强有力的工具在有摩擦的情况下也能适用;后者能对非线性的复杂摩擦问题进行快速逼近,效果较好,同时,它也是不计摩擦时机构受力分析的一种新方法。     

计及摩擦的空间机构动力学方程

运动副中的摩擦无疑会影响空间机构的运动与动力性能。在空间机构动力分析中,怎样处理运动副中的摩擦,已日益引起普遍的关注。本文导出了具有普遍意义的包含摩擦的空间机构动力学方程。该方程形式规整,物理意义明确,且便于对空间机构进行计及运动副摩擦的动力学分析与计算。参3。     

插床六杆机构的运动学和动力学分析

建立插床六杆机构的矢量模型,采用matlab/simulink微分模块建立仿真框图,设置合理的初始条件,将运动结果可视化,获得插刀的位移、速度、加速度曲线.调整构件的相对长度,得到不同的运动曲线,从而实现机构设计的快速性.在计及摩擦力时,通过作摩擦圆和判断相对角速度的方法分析机构的受力情况.根据摩擦总反力始终与摩擦圆相切,并对铰链中心所形成的力矩方向与相对角速度相反的原理,确定各个构件所受的摩擦总反力,最终将惯性力作用在相应的构件上.应用达朗贝尔原理进行动态静力分析,得出主动件上平衡力矩随时间变化的规律.     

基于机构最小阻力定律的旋转型变自由度机构运动顺序研究

基于机构最小阻力定律,对平面旋转型变自由度机构在考虑摩擦力、重力等情况下的机构杆件的转动条件进行了分析,提出杆件转动条件的表达式;基于泰勒级数展开式,对转动杆件考虑摩擦时的摩擦力矩进行了线性化处理;以平面五杆机构为例对机构运动顺序进行了分析。     

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.     

织机弹性摩擦制动机构的设计分析

织机的停车过程应迅速.当织机停车后,钢筘和织口间的距离应控制在某一定数值范围内.由于织机停动时的剩余能量很大,因此必须配用强力制动机构.对重型织机来说,一般常规摩擦式制动机构往往显得不适应.为了加强制动作用,设计了一种加装反馈弹簧的织机制动机构.这种机构是在常规的摩擦式制动机构上加装了一套强力弹簧.当织机制动时,制动机构发生作用,同时筘座即推动撞舌使弹簧压缩.弹簧的压缩变形力就能增加制动器摩擦副之间的压力.这种作用实质上是对制动器产生了一个"正反馈"加强作用.本文根据能量平衡原理对这种机构作了一些计算分析,并导出了弹簧设计所需用的公式.通过实例计算表明,这种加装反馈弹簧的制动机构是一种可以加强制动效果的设计方案.     

干片式制动器弹子加压装置的力传递效率研究

针对弹子加压装置输出力损失严重的问题,从弹子加压装置的摩擦与偏载方面出发,建立了一种弹子加压装置的力传递计算模型.基于弹子加压装置的结构特点和运动特点,依据库伦摩擦定理和赫兹接触理论分析量化摩擦和偏载对装置输出力的影响,并依据装置的拟静平衡方程,得出了弹子加压装置的力传递效率计算公式,同时对公式中的相关参数进行讨论.结果表明:装置滚珠处摩擦阻力会严重影响弹子加压装置的力传递性能、装置中弹子槽最优螺旋角为19.88°、调整弹子槽与弹子的匹配尺寸可以改善弹子的传力特性.      

暗缝机成圈叉机构动力学分析

暗缝机是服装机械中引进设备消化后填补国内空白的新产品开发项目。成圈叉机构是该机的一主要运动机构,为空间 RRRSR 机构。本文对成圈叉机构进行动力分析,计算了由于各运动构件惯性力引起的连接件间的动反力以及机构传递给机架的振动力和振动力矩;不仅为暗缝机的消化研究提供了有价值的资料,也是对该机进行动力优化所必不可少的资料。本文对成圈叉机构的动力分析采用矩阵法,振动力及振动力矩的计算同时采用两种方法:第一种方法由与机架相连的运动副的约束反力计算;第二种方法直接由各运动构件的惯性力计算。本文所用的方法也适用于其它空间机构。     

实现转向轮纯滚动的新型转向机构的研究

本文就四轮车辆转向机构提出新的结构形式,该机构不仅结构简单、合理,而且在理论上能使两转向轮的转向角严格满足纯滚动转向理论运动规律,并且设计方便。文章中对机构的传力特性,结构布置以及结构形式也作了初步的分析和研究,并以2吨叉车为实例,进行了定量的设计和计算,以便进一步表明新型机构具有实际实现的可能性,并反映该机构在其他方面的一些优越性。     

抗震耗能剪力墙非线性有限元时程分析

采用非线性有限元法分析了高层带竖缝剪力墙的抗震机理和性能。有限元模型由钢筋混凝土单元，接触面单元和橡胶单元组成，接触面单元被用来反映混凝土与橡胶接触面的摩擦耗能机理，运用计算模型对钢筋混凝土带竖缝剪力墙进行了非线性时程分析，计算了所得结果和试验相一致。     

提高注水泵平衡盘使用寿命的新方法

对油田用注水泵平衡盘的两种材料进行了新的处理，改善了材料的组织．同时对其耐磨性进行了试验，并用电子扫描电镜对材料的磨损表面进行观察分析．结果证明，采用不锈钢氮化处理，可以提高材料的硬度、润滑性，减小材料的磨损，降低材料的摩擦系数，使平衡盘的使用寿命大大提高．研究认为，氮化处理的钢摩擦副比铜摩擦副的耐磨性高，氮化后的材料磨损主要以表面涂抹和脆性剥落为主，硬度低的铜材料磨损主要以粘着撕裂和犁削为主．     

采用拉索减震支座的斜拉桥地震易损性分析

利用易损性方法对斜拉桥设置拉索减震支座与否进行了细致的研究,并得到了塔底弯矩和墩梁位移的易损性曲线.通过基于概率的分析研究表明,拉索减震支座能够有效地限制墩梁的相对位移,同时还能够适当地减小塔底的弯矩.对斜拉桥安装拉索减震支座的减震机理进行探讨表明,依靠摩擦增加阻尼以及通过拉索改变地震力的传力路径是减小斜拉桥地震响应的主要方式.     

空间机构摩擦副表面冷焊特性数值分析

以新发展的变分法和非线性优化方法求解能量泛函,分析微凸体峰元相互接触下的冷焊发展历程,研究空间机构摩擦副摩擦力下的冷焊问题,并对计算结果进行了讨论.结果表明:随着摩擦副相对静止时间的增加,基体最大应力也迅速增加,摩擦副的冷焊特性对空间机构的工作有重大影响.     

摩擦时间对CaSO4晶须增强树脂基复合材料摩擦学性能的影响

采用模压成型工艺制备CaSO_4晶须增强树脂基复合材料,并选用一种市售材料作对比,研究摩擦时间对两种材料摩擦学性能的影响,利用SEM及EDAX观测磨损表面形貌及成分变化,分析其磨损机理.结果表明:随着摩擦时间的变化,自制材料摩擦系数维持在0.45左右,制动平稳性较好,磨损机理以磨粒磨损为主;市售材料摩擦系数在0.32~0.36范围内波动,制动过程易产生颤动和噪声,磨损机理以粘着磨损和热疲劳磨损为主;两种材料摩擦表面平均温度及其磨损率均随着摩擦时间的延长而逐渐升高,且与对偶件存在明显的粘着效应.     

Frictional ageing from interfacial bonding and the origins of rate and state friction

Earthquakes have long been recognized as being the result of stick-slip frictional instabilities. Over the past few decades, laboratory studies of rock friction have elucidated many aspects of tectonic fault zone processes and earthquake phenomena. Typically, the static friction of rocks grows logarithmically with time when they are held in stationary contact, but the mechanism responsible for this strengthening is not understood. This time-dependent increase of frictional strength, or frictional ageing, is one manifestation of the 'evolution effect' in rate and state friction theory. A prevailing view is that the time dependence of rock friction results from increases in contact area caused by creep of contacting asperities. Here we present the results of atomic force microscopy experiments that instead show that frictional ageing arises from the formation of interfacial chemical bonds, and the large magnitude of ageing at the nanometre scale is quantitatively consistent with what is required to explain observations in macroscopic rock friction experiments. The relative magnitude of the evolution effect compared with that of the 'direct effect'--the dependence of friction on instantaneous changes in slip velocity--determine whether unstable slip, leading to earthquakes, is possible. Understanding the mechanism underlying the evolution effect would enable us to formulate physically based frictional constitutive laws, rather than the current empirically based 'laws', allowing more confident extrapolation to natural faults.     

湿式离合器接合特性仿真与分析

为了研究湿式离合器的接合特性,考虑摩擦副表面温度、相对速度、粗糙度以及载荷对摩擦系数的共同影响,基于流体动力润滑理论、粗糙表面弹性接触理论、吸附热理论以及传热学理论建立了湿式离合器接合过程数学模型。分别讨论了接合压力、摩擦副表面粗糙度、摩擦材料渗透性对接合过程中油膜厚度、相对角速度以及传递转矩的影响规律。结果表明:增大接合压力,转矩响应、相对角速度减小速度以及油膜厚度减小速度都会加快,接合时间缩短,最小油膜厚度减小;减小摩擦副表面粗糙度,转矩响应减慢,但相对角速度减小速度和油膜厚度减小速度都会加快,接合时间缩短,最小油膜厚度减小;增大摩擦材料渗透性,转矩响应和相对角速度减小速度以及油膜厚度减小速度都会加快,接合时间缩短,但最小油膜厚度变化较小。     

X-Y工作台摩擦误差补偿方法的研究

为了降低摩擦造成的数控机床轮廓的误差,以X-Y平台为研究对象,采用数学推导、仿真和实验等方法,对摩擦误差的产生机理和补偿方法进行了研究.从瞬态响应的视角揭示了摩擦误差的产生机理,提出的数学方法能精确计算出摩擦误差出现的时机、持续时间,以及由摩擦产生的最大跟随误差.同时,提出了一种基于双脉冲补偿方波的误差补偿方法,可利用数学推导来确定补偿脉冲的参数(脉冲高度、宽度、起始位置),通过在位置指令中加入补偿脉冲可使工作台尽快脱离工作死区,快速逼近理想轨迹.数值仿真和实验结果表明,该方法将摩擦产生的突起误差高度由15μm降低为2μm,达到了较理想的误差补偿效果.     

三维网络SiC陶瓷/金属复合材料摩擦性能的研究

以三维网络SiC陶瓷/Fe-Cu合金复合材料作为静片、三维网络SiC陶瓷/40Cr复合材料作为动片,研究了法向载荷、摩擦时间和pv值对该材料体系摩擦因数的影响以及摩擦次数对静片磨损量的影响,并采用金相显微镜观察了复合材料的显微结构和磨损表面形貌,分析了材料的摩擦磨损性能和磨损机理.结果表明:该摩擦副的稳定摩擦因数在0.33~0.35之间,摩擦过程中材料的磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主,材料表面摩擦形成的氧化层硬度较高,是该材料耐磨性能优良的主要原因.     

不同润滑状态下塑料合金轴承的摩擦实验

用MPV－200型摩擦磨损试验机测定了超高分子量聚乙烯（简称UHMW－PE）塑料合金轴承分别在水润滑和干摩擦条件下的摩擦学性能，考察了载荷、速度、运行时间等对塑料合金轴承的摩擦学性能的影响，结果表明：摩擦系数用水润滑的小，干摩擦下的大；但磨损率用水润滑时大，干摩擦时小。对磨损机理进行了系统的分析，为兼合金轴承的实际应用提供理论依据。