混合驱动二自由度九杆压力机实验平台设计与分析

混合驱动机械式压力机主要由伺服电机和常速电机通过二自由度机构进行驱动,其具有功率大、刚度大、可调控等特点。基于二自由度九杆机构,设计了一种150 kN的混合驱动压力机实验平台。采用Solidworks完成混合驱动压力机实验平台的结构设计;利用ADAMS对实验平台进行运动学和动力学仿真分析,据此对实验平台的常速电机和伺服电机进行选型设计;运用Ansys对机架、偏心轮、曲轴和摆杆轴等主要零部件进行应力和应变分析。该研究为压力机实验平台工作的稳定性和安全性提供了保证,也为设计人员及本科学生提供一种应用工程软件完成机械装备设计的方法。     

平面二自由度七杆机构动力学计算及试验研究

本文对平面二自由度七杆机构运动学和动力学问题提出具体的分析方法,通过试验研究分析影响机构动力学的有关因素,给出了理论计算和试验结果,探讨了改进机构性能的途径。     

多连杆机械压力机实验平台的设计与分析

跟传统压力机相比,多连杆压力机具有结构紧凑、 刚性强、 对板件冲击小,满负载工作区域较长以及工作效率高等优点.基于多连杆机构,设计了一种800kN精密肘杆式压力机.首先,根据生产要求,通过理论计算确定压力机运动构件的基本尺寸,利用Solidworks建立整体模型.然后,将机构模型导入Adams进行运动学和动力学仿真,根...     

混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性分析

提出了单环运动链的可动性条件与其工作空间相结合,分析、求解平面多环、多自由度机构可动性的方法.该方法既适用于手工分析,也适用于计算机编程.利用这种方法详细地分析了混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性问题.首先分析了七杆机构中2个五杆闭环运动链对应的2种五杆机构的可动性,得出了每一种五杆机构的2个连架杆成为曲柄的最小尺寸条件;然后分析了2种五杆机构的工作空间,得出了因环路之间的耦合而对于其可动性的进一步限制条件,从而最终得出了混合驱动平面2自由度七杆机构的3个连架杆成为无条件曲柄的可动性充分必要条件.最后给出了实例,并进行了仿真,验证了该方法的正确性.     

混合驱动平面2自由度七杆机构的奇异性分析

基于机构输入输出的速度Jacobian矩阵，提出了求解平面多环多自由度机构奇异位形的一般方法．利用这种方法详细分析了用于混合驱动器的平面2自由度七杆机构的4类奇异位形，得出了平面2自由度七杆机构的5种奇异位形，并讨论了它们各自的特点．提出了平面多环多自由度机构造免奇异位形出现的3种方法；基于平面单环N杆机构的可装配性，分析得出了避免这些奇异位形的几何条件．设计算例及仿真结果验证了上述结论．     

空间二自由度连杆机构设计

应用ADAMS分析软件的相关模块,建立某空间二自由度连杆机构的三维模型,进行运动分析和仿真,分析表明该机构能满足设计要求,为机构重要部件的设计和控制提供了基础;同时,对影响机构运动精度的主要因素进行分析和设计,结果表明机构中两脚长度的误差灵敏度远大于其它设计变量的灵敏度,因此,双脚架机构的精度设计是达到总体精度的关键,这为机构的设计、制造、安装以及控制提供了可靠的理论依据.     

滚珠丝杠驱动的杠杆-肘杆二次增力数控压力机设计

针对目前由普通电机驱动的机械式曲柄压力机由于动力系统上置导致重心高、动态稳定性差、噪声大等不足,创新设计滚珠丝杠驱动的杠杆-肘杆二次增力数控压力机.阐述工作原理,给出简明的输出力计算公式.该压力机在结构上采用对称式布置,动力系统置于工作台下方,由伺服电机驱动.驱动力经肘杆和杠杆两级放大后输出至滑块以满足大吨位的压力加工要求.动力系统下置和新颖的对称式结构设计不仅使压力机具有良好的力学性能和动态稳定性而且体积小.采用伺服电机驱动可以使滑块的工作位移曲线和速度曲线以及冲裁力根据工艺要求,通过调节伺服电机的速度进行设定,从而达到近乎静音冲裁的效果.     

八连杆伺服压力机传动机构设计与分析

伺服压力机的八连杆机构具备拉深阶段低速及空载急回特性,不仅降低伺服电机的控制难度,还能提高产品质量与生产效率.本文主要介绍八连杆机构传动原理,根据伺服压力机的技术参数设计了八连杆机构,通过八连杆机构的动力学及运动学分析,得到了八连杆传动机构运动曲线及滑块负荷曲线.最后采用DynaForm软件对侧围板进行模拟.结果表明,八连杆伺服压力机能提供的压力远远超过侧围板成形需要的变形力,设计的八连杆伺服压力机传动方案能够满足典型汽车覆盖件的冲压成形过程;根据八连杆设计参数,该设备能够达到大覆盖件10件/min,小覆盖件14件/min的生产效率,在自动化水平提高的条件下生产效率有进一步提高的空间.     

二自由度球面定点并联五杆机构的运动学分析

以刚体空间运动学为基础,借助欧拉角法与球面解析几何方法建立由平行四杆驱动的二自由度球面定点五杆机构运动学模型,并对其运动学特性进行分析;运用三维CAD软件对运动过程进行仿真,将理论计算与仿真结果进行对比.结果表明,所建立的二自由度球面定点五杆机构运动学模型准确有效.     

基于ADAMS的双曲柄压力机七杆机构的运动仿真及优化设计

根据双曲柄压力机七杆机构的设计要求,用ADAMS建立七杆机构虚拟样机模型,对其工作过程进行运动仿真,以冲头最大加速度达到最小为目标函数,实现了机构的优化设计,为实际的机构尺度综合提供了理论参考。     

拉深压力机六杆机构优化设计

本文用SUMT优化方法编制了一个通用优化程序和几个专用优化程序,并对拉深压力机进行优化设计。对有特殊工作行程要求的拉深压力机列出速度公式,用双目标优化设计获得一个兼顾两方面特性的最佳机构,获得机构的速度、行程、加速度等,并用计算机绘制曲线。这机构的工作行程特别长,在工作行程中具有均匀而较低的速度。文中分析了六杆机构的运动学特性,导出了确定工作行程在曲柄转角中位置的方法。对机构优化设计的初始值选择作了改进,制定了用分块网格法搜索初始值的方法。     

二自由度双变长摆杆机构运动学分析与仿真

运用平面运动理论和专业知识,解决了二自由度双变长摆杆机构运动分析中存在的关键与难点·基于挖掘轨迹方程,建立了运动方程,并结合实例,进行了速度分析与仿真,其结果与实测相符合,完善了以挖掘轨迹为主的新的设计体系·     

网络遥操作新型七自由度数据臂的设计

为了改善数据臂的操作性能,采用面向手臂关节的设计思想,设计了一种用于网络遥操作的新型七自由度数据臂.利用ADAMS构建了右手臂结构模型,分析了腕关节和肩关节的自由度,并建立数学模型.利用该数据臂控制虚拟机器人在虚拟场景中完成抓取棒料实验,结果表明:该数据臂既可以检测人手臂各关节变化,又可以获得手臂各关节角度和腕部的位置变化,具有部分关节力反馈功能.该数据臂成功应用于网络遥操作主从臂控制仿真平台,取得了良好的效果.     

基于C8051F340的二自由度运动平台

选用单片机C8051F340作为主控制芯片,光栅尺作为位移传感器,搭建成闭环控制系统,克服电机失步的影响。采用改进的逐点比较插补算法控制步进电机自由运动。实验证明,本平台能够以较高的精度平稳运行,实现直线和圆弧运动。     

两自由度五杆机构的优化设计

根据新型板坯大侧压机同步机构这一两自由度五杆机构，建立了其优化设计的数学模型，获得了能满足同步要求、有近似等速直线段运动出现的最佳机构尺寸。     

二自由度行星齿轮变速器的组合设计法

行星齿轮变速器的设计是一件复杂而困难的工作,故本文对由两个NGW型差动轮系构成的复合轮系进行了分析,从中找出几个适于变速器传动比范围的轮系,并配以制动器,构成传动方案简图,将这些简图和对应的传动比公式和传动比变化范围列入表中.设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,就得到行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

多杆并联式六自由度空间机构

本文讨论了一种多杆并联式空间机构的结构特点、自由度和连接度;阐述了此种机构的数学模型和控制方法及其应用场合。文中还分析了此种机构的安装模式和特殊机构位置等问题。     

微电网实验平台的设计

为了适应现状,弥补大规模集中发电、输电的不足,近年来兴起的分布式能源发电系统及微电网越来越受到各国学者及工程界的重视。文章在深入研究微电网概念及国外现已出现的基本框架的基础上,结合我国电力系统实际情况与国家的可持续发展能源目标,率先搭建了国内微电网系统实验平台,为微电网相关理论的研究和微电网产业化打下了坚实的基础。     

多自由度双柔性杆月壤取样器

针对小型单杆式柔性臂月壤取样器的不足,设计并实现了一种多自由度双柔性杆月壤取样器.首先介绍了该取样器的机械结构设计,并在结构设计的基础上采用D-H法则进行了多自由度机械臂的坐标设定和运动学分析.由于该月壤取样器采用柔性的开口圆柱形薄壳杆作为其取样臂,所以在运动学分析中加入了柔性变量,以符合实际控制精度的要求.实验证明引入柔性变量的运动学算法能够对取样器进行满足精度要求的控制,其取样头部最大定位误差为2.8mm.多自由度双柔性杆月壤取样器在保留了小型单杆式柔性臂月壤取样器优点的基础上,提高了工作稳定性和取样的下钻力,实验确定了双柔性杆在取样长度为700 mm时能够承受的最大轴向力为36.4 N,满足工作需求.