含间隙的机构动力学研究进展

运动副间隙对一些机械系统的影响不容忽视。从建模方法、数值研究方法和近年来的研究状况等方面对含间隙的机构动力学进行了综述，总结了含间隙机构动力学的发展现状，指出了今后研究中应注意的问题。     

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.     

考虑关节间隙的插齿机主传动机构动态特性

针对插齿机的工作要求,设计了双曲柄-曲柄滑块机构为插齿机的主传动机构.建立了双曲柄-曲柄滑块机构的含关节间隙多体动力学的模型,并进行了运动仿真.研究了不同大小的关节间隙、不同位置关节间隙对滑块运动特性的影响.研究结果表明:同一关节处,随着间隙的增加,工作行程滑块的速度特性变差,但是滑块位移曲线不变;在不同关节施加同样大...     

一种含间隙的柔性并联机构动力学仿真

运动副间隙和杆件柔性关乎机构动态特性及精度。以3-RSR并联式天线机构为研究对象,基于ADAMS软件建立其含间隙动力学模型,并考虑杆件柔性进行含间隙并联机构动力学仿真与偏差分析。通过对比分析仅考虑转动副间隙时不同间隙尺寸大小、单间隙、双间隙与三间隙下的仿真变化曲线,以及仅考虑杆件柔性时仿真变化曲线,分别获得转动副间隙与杆件柔性对机构偏差的影响规律,进一步分析得到不同杆件材料下综合考虑转动副间隙和杆件柔性对机构偏差的影响规律,以分析对并联式天线机构运动性能和稳定性的影响。研究工作对综合考虑运动副间隙和杆件柔性时并联式天线机构动态特性的研究及其设计具有一定的指导意义。     

考虑间隙的摆弹机构动力学特性分析与仿真

为了研究大口径舰炮含间隙的摆弹机构动力学特性,结合含间隙机构的动力学建模方法,对含间隙的摆弹机构进行建模,并运用动态静力分析的方法,对摆弹机构各部件进行受力分析。利用达朗贝尔原理列出各部件的动力学平衡方程,求解出的各部件质心加速度和角加速度方程,获得整个系统的力平衡方程矩阵和约束矩阵。通过MATLAB/Simulink仿真得到在恒定力矩作用下,摆弹机构各构件的运动规律和约束力变化规律,为舰炮的摆弹机构设计及优化提供了依据。     

含间隙3-CPaR&R1R2混联机构动力学分析

为研究关节间隙对混联机构动态特性及混沌现象的影响,以3-CPaR&R_1R_2混联机构为研究对象,考虑转动副关节间隙并基于弗洛雷斯(Flores)接触力模型和修正的库伦(Coulomb)摩擦模型,分别建立了含间隙关节元素间的法向接触力和切向接触力模型,进而基于拉格朗日方程建立了含关节间隙混联机构动力学方程.通过数值仿真分析了不同驱动速度和间隙尺寸对机构动力学特性及混沌现象的影响,同时探讨了机构稳定性与关节元素碰撞的关系.研究结果表明:增加驱动速度与减小间隙尺寸可使机构混沌现象减弱,改善机构动态特性;机构稳定性与碰撞过程中关节元素间的冲击现象相关,且随着冲击现象的加剧机构稳定性降低.     

联合收割机往复式割刀传动机构动力学分析

对3060联合收割机割刀传动系统采用平衡配重后的动力学问题进行研究,建立割刀传动机构的简化力学模型和曲柄、三角摆块、割刀的动力学方程,利用上述方程可以确定平衡配重的最优位置和最合理质量。     

基于小波变换的含间隙太阳能帆板动力学试验分析

为了有效地提取含间隙可展结构振动信号中所包含的动力学特征量,在分析传统Fourier方法局限性的基础上,引入基于小波变换的数据处理和分析方法。对含间隙太阳能帆板在收拢和展开状态下施加单脉冲的激励,测试标志点的加速度信号,系统地分析了间隙对动力学性能的影响。结果表明:小波变换能够较好地表征含间隙可展结构的时频特征信息,可以得到系统的频带以及各个频度衰减的速度和时间。实现了对航天可展结构动力学性能在时频域内的“精细”考察,将有助于提高航天器结构的分析与设计水平。     

基于弹性动力学的丝杠螺母机构动态传动精度分析

在对丝杠螺母机构进行弹性动力学分析的基础上，将机构中的有关几何物理参数视为随机变量，对其进行了动态传动精度分析，并建立了动态传动精度可靠性分析模型。最后通过算例研究了不同荷载下丝杠螺母机构动力响应特点，考查了各随机变量对其动态精度可靠性的影响，获得了有意义的结论。     

某型传动机构扭转间隙的分析与控制

本文针对如何提高某型电动舵机的性能作了研究，重点对传动机构的扭转间隙进行了详细的理论分析和计算，对各个组成环节对扭转间隙的影响作了比较分析，找到了控制的关键因素。通过对关键因素的多种设计方法进行优缺性对比，选定了最优方案，置终使传动机构的扭转间隙控制在合格范围以内。     

基于ANSYS Workbench的翻转机构传动主轴优化分析

传动主轴是翻转机构的重要部件,对传动主轴及其附属机构的研究对翻转机构的优化具有重要的意义.以翻转机构的传动主轴及附属的结构为研究对象,将Pro/E装配体的子结构模型导入ANSYS Workbench分析工具并确立有限元模型.对传动主轴、齿轮、键及拨叉等关键零部件进行瞬态动力学分析,计算出各零部件的应力和应变.在此基础上,对传动主轴及键连接的强度和刚度进行判断,并提出传动主轴的结构优化方案.     

考虑轴承间隙的凸轮机构的动力学分析

在研究带有轴承间隙的凸轮机构的动力学特性中,可以依据测定的间隙角及其一、二阶导数,求出满足间隙角基本方程的条件。本文以有直线段的凸轮及滚子为从动件的凸轮机构为例介绍这一动力学分析过程。结论是：凸轮机构的加速度、力和扭矩的剧变实质上是由旋转间隙引起的;剧变的程度取决于间隙的大小、凸轮轴的转速,而凸轮和从动件的尺寸大小对凸轮机构的加速度、力和扭矩的影响相对要小得多。     

考虑轴承间隙的凸轮机构的动力学分析

在研究带有轴承间隙的凸轮机构的动力学特性中,可以依据测定的间隙角及其一,二阶导数,求出满足间隙角基本方程的条件。本文以有直线段的凸轮及滚子为从动件的凸轮机构为例介绍这一动力学分析过程。结论是：凸轮机构的加速度,力和扭矩的变实质上是由旋转间隙引起的;剧变的程度取决于间隙的大小,凸轮轴的转速,而凸轮和从动件的尺寸大小对凸轮机构的加速度,力和扭矩的影响相对要小得多。     

特高压断路器传动机构动态特性分析

引入修正的库仑摩擦法则,建立在冲击载荷作用下含间隙的连杆传动机构有限元模型,仿真计算结果与试验结果吻合良好。该模型可准确模拟传动机构的传动特性,结果表明:传动机构在分闸过程中会发生较大的弹性变形,产生强烈的机械振动。旋转铰间隙对弹性机构动态特性具有显著的影响,间隙越大,接触力越大,振动越剧烈。     

一种含放大机构隔振器的动力学特性研究

利用四端铰接杆,提出一种含放大机构的新型隔振器.采用谐波平衡法获得隔振系统动态响应的解析表达式,并分别给出隔振系统的幅频响应、相频响应、绝对位移传递率、等效刚度系数和等效阻尼系数.理论计算结果与常规线性隔振器进行对比,并开展了验证试验.分析并给出系统参数对含放大机构隔振系统动态性能的影响规律.结果表明:与常规线性隔振器相比,在时域范围多频激励条件下含放大机构隔振系统惯性质量的绝对位移传递率幅值得到明显衰减;同样,在频域范围惯性质量的绝对位移传递率幅值也得到显著衰减,且谐振频率略微向高频移动;隔振系统设计参数对隔振性能均有较大影响,通过灵活调整隔振系统各设计参数可以实现不同的隔振目标.      

含从动橡胶曲柄的机构动力学分析

本文主要研究了含从动橡胶曲柄的机构动力学问题。通过CATIA软件建立机构的三维模型,利用有限元分析软件生成从动曲柄的柔性体模态中性文件(MNF),在动力学仿真时激活柔性体,仿真计算得到系统的动力学响应。对比分析全刚体模型与刚柔混合模型的响应曲线,发现从动曲柄为柔性橡胶体时连杆的运动参数波动很大,运动是非周期的。通过计算最大lyapunov指数值为正可以判断连杆运动是混沌的。     

含间隙四自由度系统混沌动力学分析

打滑极易引起轧机传动系统产生振动,是大多数轧机传动系统遭到异常损坏的主要因素。本文针对某厂轧机生产中出现的问题,考虑轧辊扁头、扁头套间隙和轧辊打滑状态,建立了该轧机主传动系统非线性动力学模型及数学模型,采用龙格库塔方法对系统动态响应进行数值计算,并利用MATLAB软件编程进行仿真分析,得到了系统的分岔图、相图和庞加莱截面。基于对模型和数值计算结果的分析,发现轧机打滑可能引起系统混沌现象。本文的研究成果可为控制和分析轧辊打滑提供重要的理论参考。     

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。     

含运动副间隙平面机构位姿误差分析

将误差分析理论、优化技术与虚位移原理相结合,讨论了含运动副间隙平面机构的位姿误差,提出了一种机构位姿误差数值计算方法.利用虚位移原理,讨论了平面机构原始误差与输出端位姿误差间的映射关系;建立了平面机构中常见原始误差的数学模型,推导出平面机构输出端位姿误差表达式.根据优化思想,进一步探讨了输出端位姿误差的极值表达式.在已知各构件原始误差的情况下,通过计算机程序可以迅速得到含间隙的平面机构输出端的位姿误差.与其他同类方法相比,这种方法概念清晰,无需施加特定的外力,通用性强.     

基于整车匹配特性的齿轮传动比分析及优化

自动变速器传动比是影响整车动力性、经济性关键因素,本文首先搭建包含传动比的整车动力学仿真模型,联合使用传动比优化和整车性能匹配方法,以整车动力性经济性为优化目标,以变速器齿轮的结构尺寸为约束条件,对传动系统的所有啮合齿轮的传动比进行优化设计,得到最优的整车匹配特性结果和相匹配的挡位传动比方案。该研究对实际应用有重要意义。