消防多功能抢险车油缸连杆机构的优化

针对某消防多功能抢险车油缸连杆变幅机构变形失效问题,采用Creo、Adams与Ansys软件建立油缸连杆机构和履带车力学模型,仿真分析履带车运动过程中连杆各铰点受力情况。结果表明:连杆变形失效的主要原因是其多处位置强度超过材料许用应力。以最大力为边界条件,利用有限元方法对抢险车油缸连杆进行强度分析,并以油缸连杆铰点最大受力值为优化目标,采用灵敏度分析、优化设计的方法对油缸连杆各铰点进行优化。仿真结果表明:优化后连杆各铰点受力峰值降低50%,最大应力值为20814 MPa,比优化前降低513%,小于材料的许用应力,产品未发生变形失效,优化方案有效。     

对置活塞液压输出发动机同步驱动机构动力学分析

结合一种新型对置活塞液压输出发动机（OPHO）整体设计概念,根据其同步驱动机构的工作原理建立了数学理论模型,并运用多体动力学软件Adams搭建了该机构与传统曲柄连杆机构动力学仿真分析模型,得到了该同步驱动机构关键运动部件的受力情况.仿真分析结果表明,OPHO发动机的动力活塞在竖直方向的侧向力较小,缓解了气缸壁磨损的现象,延长了发动机及其零部件使用寿命.其同步驱动机构采用对称布置形式,发动机在水平方向的振动和受力可被抵消,因而发动机的整体平衡性较好.      

硬岩掘进机破碎机构布置方法

针对传统镐齿破碎岩石的损耗严重,提出一种冲击滚压破碎方式.其结构采用冲击机构和滚压机构配合破碎岩石,考虑影响硬岩掘进机刀具的寿命、可靠性、掘进效率因素,采用多学科优化方法构建硬岩掘进机破碎机构布置关系,并以全局协调优化为主导,总体协调优化参数,对破碎机构的布置进行冲击参数、刀具受力、切削参数、围岩属性的匹配研究.研究结果表明:该硬岩掘进机破碎机构布置方法可行,降低了硬岩掘进机能量消耗、刀具的磨损,提高了掘进效率,使整机性能达到最优.     

方形矿用隔爆箱箱体螺栓组分布结构优化

为解决方形矿用隔爆箱箱体螺栓组均布情况下,受到内部压力时各螺栓受力不均的问题,提出了一种方形压力容器螺栓组布局的优化方法。该方法利用ANSYS有限元进行建模并受力分析,然后对ANSYS有限元的分析结果加权处理,利用Matlab工具对螺栓组的分布情况进行布局优化;然后再次进行有限元分析,发现螺栓组的受力状况逐渐均衡,利用该优化方法反复优化,发现螺栓组各螺栓受力趋于均衡,表明该优化法的有效性。     

非对称4自由度3SPS+PS并联机构平台的力结构性能分析

非对称4自由度3SPS+PS并联机构中,4条支链在联接动静平台四个角点,以该机构为研究对象,建立了机构模型与运动学模型,并得到运动雅克比矩阵。根据运动雅克比矩阵与力雅克比矩阵的对偶关系,得到机构的力雅克比矩阵。给定动平台的负载及位置,建立受力模型,分析当负载在作用点0°~360°变化时,四个移动副的受力情况。采用MATLAB软件画出其受力图。运动学模型的建立以及分析结果对该平台样机的控制以及强度校核有指导意义。     

基于遗传算法的结构主动控制作动器优化布置

研究地震激励作用下主动控制结构的作动器优化布置,基于等效激励法构造了随机激励,应用状态空间控制算法进行了求解。针对作动器优化布置问题提出了基于遗传算法的优化方案,即利用遗传算法的0,1染色体编码模拟作动器的楼层空间布置,实现了作动器数目限定条件下,以楼层最大加速度和层间位移角组合为控制目标函数的作动器最优布置。仿真分析表明,该优化方法适应性强,效果显著。     

具有双负压吸盘的爬壁机器人吸附特性

介绍了一种双负压吸盘式爬壁机器人吸附机构，分析了机器人可靠吸附于垂直壁面的基本吸附力条件．基于流体网络理论建立了吸盘模型并得到吸盘在风机突然启动、机器人遇障碍以及风机突然关闭三种情况下的等效电路．通过对等效电路的分析得到吸盘内负压动态响应曲线与流阻、流容的影响，进而得到了吸盘机构参数对吸盘腔内负压的影响关系．最后通过试验和仿真进行了验证．     

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。     

地面荷载下端锚型边坡锚杆受力状态演变研究

通过室内模型试验,模拟了端锚型边坡锚杆在地面荷载作用下的工作条件,研究了同级荷载作用下土质边坡内各层锚杆的受力特征以及随荷载作用时间的变化规律;并分别比较了不同地面荷载下端锚型锚杆和全长黏结型锚杆的受力差异.结果表明:端锚型土层锚杆在地面荷载作用下,上层锚杆受力最大,底层锚杆受力最小,因此在设计时要考虑对顶层锚杆进行加强设计;端锚型锚杆在较小地面荷载作用下,顶层锚杆和中间锚杆受力最大,不同于全长黏结型锚杆(底层锚杆受力最大,而顶层锚杆受力最小);较大荷载作用下,端锚型锚杆的受力为顶层锚杆受力最大,底层锚杆受力最小,与全长黏结型锚杆类似;在同级荷载作用下,端锚型锚杆轴向应变随荷载作用时间先增大后减小;在地面荷载由小到大的变化过程中,锚杆的受力表现为"小—大—小—大"的变化过程,锚杆受力达到最大的时间和达到稳定的时间均为先增加后减小,所以对于人工边坡,要考虑各级荷载的影响,找到最不利荷载进行合理设计.     

旋播一体机弹-液双位仿形机构创新设计

仿形机构是免耕精密播种机的重要部件,通过对仿形机构受力分析,说明了平行四杆仿形机构的播种单体工作过程中不平稳之处,并对该机构进行了创新改进设计。用UG软件进行了运动仿真分析。通过运动仿真动画来观察仿行机构的运动过程,研究仿形机构的运动规律,得到开沟器位移曲线、加速度曲线、仿形角变化曲线、压缩弹簧位移曲线。结果表明:仿形结果与理论设计一致,并且仿形效果能够满足播种要求。该仿形机构可以使播种机整体减少了连续的震动,并提高仿形精度,在比较快的播种速度下使仿形轮保持与地面的接触,保持开沟器的稳定性与开沟深度。该研究对播种机仿形机构的参数优化设计具有指导意义。     

基于ProE的空间四连杆仿鸟扑翼机构的受力分析方法

针对仿鸟扑翼机构设计中对空气阻力以及机构零件强度的严格要求,提出了一种基于Pro E的对空间四连杆扑翼机构的受力分析方法。首先,对仿鸟扑翼机构及翅翼进行必要的简化;其次,将机构运动情况和空气阻力引起的阻力矩进行耦合,得出阻力矩关于从动件运动速度的函数;最后在Pro E中设置参数,实现受力分析,并得出可用于校核零件强度的受力分析数据。结果表明,该方法应用于仿鸟扑翼机构的受力分析可以简化设计流程,提高设计效率。     

剪叉式提升机构受力特性分析

为了对三级剪叉式提升机构的受力特性进行分析研究,首先将其简化为二级剪叉式机构,并利用虚位移原理和力学分析方法对简化后机构的轴力、弯矩和应力等进行了推导与分析,得到了机构受力与起升荷载、起升角度的关系式。然后结合对三级剪叉式机构受力特性的有限元仿真,得到了简化前后2种机构的受力特性曲线。最后对比分析发现:虽然简化后机构各点的受力特性会发生改变,但是机构中剪叉臂的轴向应力和剪切应力的最大值变化不大,剪叉臂所受的最大弯曲应力近似为简化前的2.3倍,并且这些应力的最大值均随着起升角度的增加而非线性地减小。因此,可以通过计算二级剪叉机构中的相关应力来估算三级剪叉机构中的应力。     

一种实现直线轨迹的齿轮五杆机构参数分析

在地平式垃圾中转站创新设计中提出了一种用作主体传动机构的实现直线轨迹的齿轮五杆机构,对机构直线轨迹点的纵向位移和机构结构的横向尺寸及构件的受力情况进行了详细的分析比较,并对机构的使用提出了一些建议.     

分布式多点采样短期电力负荷预测系统的设计

介绍了一种分布式多点采样短期电力负荷预测系统,包括电网电力线路和通讯信号线路;在通讯信号线路和电网电力线路的上游端设置有一个供电功率控制机构,在电网电力线路的下游端设置有若干个负载供电支线线路,每个负载供电支线线路和电网电力线路的连接处设置有一个分布式负载监测机构,若干个所述分布式负载监测机构均连接所述通讯信号线路的下游端;供电功率控制机构包括数据处理器和时间节点生成器,数据处理器和所述时间节点生成器均连接通讯信号线路的上游端,数据处理器连接时间节点生成器。确保不同位置处的采样数据在时间节点上的一致性,从而保障短期电力负荷预测分析结果的准确性。     

基于机液联合仿真的剪叉机构疲劳寿命分析

为解决工程机械复杂机液结构的疲劳寿命计算问题,以某型号高空作业平台剪叉机构为研究对象,提出了一种基于机液联合仿真的结构疲劳寿命计算方法.首先,建立了剪叉机构的机液联合刚柔耦合多体动力学仿真模型,分析了剪叉机构在举升过程中的受力情况,确定了极限工况为举升阶段79.2 s时刻,提取了各关键铰点处的载荷谱;并通过剪叉机构的油缸压力和结构应力测试实验,验证了动力学仿真模型的正确性;然后,基于联合仿真确定的极限工况和铰点载荷谱,对剪叉臂进行了极限工况下和单位载荷作用下的静力学分析,得到了剪叉臂结构应力分布情况;最后,利用铰点载荷谱和剪叉臂结构应力通过仿真获得剪叉臂疲劳损伤云图,确定了剪叉臂疲劳危险部位主要是剪叉臂各个零部件的连接位置处,为后续的疲劳寿命优化提供了基础.     

具有双负压吸盘的爬壁机器人吸附特性

介绍了一种双负压吸盘式爬壁机器人吸附机构,分析了机器人可靠吸附于垂直壁面的基本吸附条件.基于流体网络理论建立了吸盘模型并得到吸盘在风机突然启动、机器人遇障碍以及风机突然关闭三种情况下的等效电路.通过对等效电路的分析得到吸盘内负压动态响应曲线,进而得到了流阻、流容等吸盘结构参数对吸盘腔内负压的影响关系.最后通过试验和仿真进行了验证.     

三缸钻井泵动力端传动机构的一种新方案——用六杆机构作为动力端传动机构的技术可行性分析

本文介绍一种用六杆机构代替三缸单作用钻井泵动力端中的曲柄滑块机构的方法。这种机构使泵在开始吸入时减小活塞的最大加速度,改善了泵的吸入性能。经对该机构的运动和受力进行初步分析及对结构和吸入计算表明,这种机构在技术上是可行的,但有些方面还有待于深入研究和继续完善。     

自动插片机的转运治具

一种自动插片机的转运治具,包括治具主体,其端面设置有负压吸盘,负压吸盘连通真空发生装置,所述治具主体相对于负压吸盘的另一端连接有活塞驱动机构;通过活塞驱动机构驱动治具主体向待转运工件移动,治具主体的负压吸盘抵压接触工件表面后,连通负压吸盘的真空发生装置启动,抽出负压吸盘内的空气,从而使工件因气压差而被负压吸盘吸附,以便转运,待输送至下一工位时,解除负压吸盘内的真空状态,则工件解除被吸附的状态,即可自负压吸盘脱离;转运工程中除抵触工件表面外,治具并无其他力作用于工件,转运过程中不会扰动工件姿态,提高了自动插片机工作可靠性,提高加工良品率。     

一种新型调节装置--点槽面机构的机械设计

在同步辐射光束线中,双晶单色器是主要的光学元件之一,单色器镜箱的位置调整是保证光路稳定的首要条件．介绍了一种点槽面机构的机械设计,来实现镜箱空间位置的调节．此种机构是一种新型精密可调支撑系统,获得中国发明专利(ZL02137176．8)．     

飞机薄壁件多点柔性定位变形控制寻优算法

根据装配过程中飞机薄壁件多点柔性定位形变量的工程要求,基于“N-2-1”定位原理,针对飞机薄壁件多点柔性定位系统,提出了一种确定薄壁件在多点柔性定位时如何选择定位点数目、布局和吸盘吸附压力的寻优算法.该算法根据各参数对定位精度的影响规律,以工程要求为目标函数,以定位点的移动范围为约束条件,对定位点数目、布局和吸盘吸附压力进行分布搜索综合寻优.为实现该算法,采用MATLAB作为主控循环程序,通过MATLAB和ANSYS联合调用,实现定位点数目、布局和吸盘吸附压力的最优选择,解决了传统的依靠操作人员经验或者单纯凭借有限元分析软件进行分析而导致的效率低和效果差等问题.最后针对某工程要求进行寻优计算及实验验证,结果表明该算法具有较强的工程可行性.