针对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮这两种齿制,构建了统一数学模型,并进行了齿面比较。首先对这两种齿制加工刀盘结构进行了分析,建立了统一的刀盘数学模型。其次,分析了这两种齿制的加工运动和加工过程,建立了统一的切齿加工数学模型。在求解出齿面的基础上,从齿线螺旋角及齿面拓扑形貌两个方面对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮的齿...
为了抑制大型双连杆液压柔性机械臂末端振动,以重载上、下料液压柔性机械手臂为研究对象,针对机械臂在运动过程中末端振动的现象,通过伺服液压系统-Euler Bernoulli梁模型、Lagrange方程和Jacobian矩阵,设计一种基于压电反馈驱动系统控制方法,利用机械臂末端搭载的压电敏感传输器、压电驱动器和反演控制设计方法,研究伺服液压缸运动振颤、液压缸...
提出一种3-PUPU并联机器人机构,结合其结构特点,利用螺旋理论分析了该并联机器人末端执行器的自由度,采用三点坐标法为该机器人建立运动学模型,再利用解析法对机器人末端执行器进行运动学分析研究。最后根据一组算例通过MATLAB仿真得出该并联机器人末端执行器的位移、速度、加速度曲线,对理论推导的正确性加以验证。
简述直齿面齿轮数控刨削工艺的原理,推导直齿面齿轮的齿面方程和齿刀方程,建立多组刨削下齿刀转角与残留高度的数学关系,进而对数控刨削直齿面齿轮的加工轨迹进行优化。优化的刀具轨迹与未做优化的刀具轨迹对比数据表明,在相同条件下给出的刀具路径优化方法能缩短进给次数50%左右。最后利用Vericut仿真加工软件对路径优化进行了NC代码仿真,仿真...
建立了粉末状颗粒流润滑数学模型,考虑了颗粒流对润滑油流变黏度和密度的定量影响,计入了时变效应和热效应,对直齿轮进行了热弹流润滑研究,分析了不同质量分数的Mo S2对压力、膜厚和温度的影响,比较了质量分数为5%的人造金刚石、45钢、石墨和Mo S2颗粒对压力、膜厚和温度的影响,最后与现有实验结果进行了比较验证。结果表明,Mo S2颗粒质量分数增...
面向机器人移动系统对高精度、高速及大行程传动装置的需求,针对次摆线滚轮齿条传动啮合力及接触应力进行了综合研究。首先,考虑多齿啮合的静不定问题,建立了啮合副力学模型,根据啮合副变形协调条件和滚轮力矩平衡条件,结合齿廓压力角分析,推导出啮合力公式,并分析了啮合力的变化规律及啮合滚柱间的载荷分配;其次,基于弹性力学赫兹理论,结合啮合...
设计了一种内置式碟式太阳能方位角跟踪装置,建立了其方位角齿轮传动系统的UG三维模型,分析并确定了相应的约束条件及风载作用下系统的载荷,基于ANSYS Workbench仿真环境对齿轮传动系统进行了有限元分析,得到了齿轮传动系统的整体应力分布状况及其他重要特性,并用赫兹理论进行了验证。结果表明：通过有限元分析该齿轮传动系统最大应力为408.29 M...
针对传统时域指标在滚动轴承信号特征提取时状态预测精度不高的问题,首先,选取适合在线简单快速判别的时域指标,并根据轴承疲劳损伤大小和局部损伤数量增加,分析时域指标特征对状态变化的敏感性;其次,基于传统时域指标,寻求两个更为敏感的时域组合指标TALAF和THIKAT;最后,利用小波神经训练和测试两个新指标的数据样本,并与传统时域指标峭度及BP...
以某微车后桥主减速器主、被动齿轴承安装距引起后桥振动为研究对象,为了优化主、被动齿轴承安装距对振动噪声的影响和提高主、被动齿轴承使用寿命。通过三维建模和ADAMS动力学仿真,将不同安装距在不同转速下分别进行仿真分析,得到最佳安装距,并通过试验验证了在该安装距下,主减速器减振降噪得到很大的改善,而且轴承寿命也得到很大的提高,同时也...
采用多挡传动系统可以提高电动客车的动力性和经济性,降低对电机的要求,延长续驶里程。建立了电动客车AMT的控制模型,制定了换挡控制策略,优化了换挡规律。通过对电机特性分析,以及离合器在起步和换挡过程中的性能评价,制定了基于Matlab/Simulink的电机和离合器控制策略。制定了最佳动力和最佳经济性的换挡规律,并用Cruise软件进行了仿真,仿真结...
珩齿后齿轮有着齿面纹理优良、传动噪声较小、残余压应力高、使用寿命长等优点。在珩齿加工中,珩磨轮与被加工齿面的相对速度决定了珩磨加工量和纹理。从渐开螺旋面的理论模型入手,推导在蜗杆状珩磨轮和被加工齿轮啮合时接触点上的相对速度公式。并分析各接触点处的相对速度变化趋势,找出与速度变化相关的蜗杆状珩磨轮参数。根据珩磨轮头数和其...
基于并联机构的微分运动学输入与输出之间位移矢量微分映射关系,通过建立平面3-RPR型全柔顺并联机构的拓扑优化模型（SIMP插值模型）,运用优化准则法（OC算法）进行优化求解,并采用Heaviside过滤技术对棋盘格现象进行抑制和处理。结合二次插值法对拓扑优化后得到的模型进行曲线拟合,并在Solid Works中三维建模,将模型导入Hyperworks中二次网格划...
设计了一种具有平面内3自由度全方位移动,并且能够在45°陡坡范围内被动适应跨越轮子半径约4倍高度障碍的新型机器人。该机器人采用4个Mecanum驱动轮矩形布置,并分别安装在车体两侧双曲柄、弹簧耦合的越障机构上。给出了一般结构形式的Mecanum四轮系统的运动学模型,并得到其实现全方位运动的必要条件是逆雅可比矩阵满秩。优选出了四轮全方位运动...
根据杆长约束条件,建立求6自由度一般6-SPS并联机构位置正解的无约束优化模型,再应用差分进化（Differential evolution,DE）算法求解该问题。针对基本DE算法可能出现进化停滞或陷入局部极值区域的缺点,提出一种引入新个体的自适应策略,以增强算法全局优化性能。将引入新个体的自适应策略融入DE算法,并使用混合变异算子及基于三角函数扰动的缩放...
人字齿同步带传动因承载能力大、传动误差小、噪声低等特点备受关注。分析人字齿同步带和带轮齿廓曲线参数,利用高阶切触阶啮合理论建立带齿和轮齿齿廓方程。对人字齿同步带模具齿廓曲面加工特性进行研究,并根据坐标变换和齿轮啮合原理推导人字齿同步带模具曲面方程。最后提出一种用于同时生产多根人字齿同步带的组合分拆式模具,并成功用于指导...
针对用于机床转台的齿轮副传动链,其扭转刚度对机床静动特性具有重要的影响。以齿轮副传动链为研究对象,计及齿轮副啮合刚度、传动轴扭转刚度,建立了传动链扭转刚度的通用数学解析模型;以某二级传动系统为例,利用有限元软件验证了解析模型的有效性;考虑扭转刚度约束,构建了传动链优化设计数学模型,对传动链进行了轻量化设计。优化结果表明,在保...
针对连铸结晶器受料区域为矩形,而普通双摆杆式自动加渣机布料区域为扇形,存在布料盲区的缺陷,提出＂十字双滑块模型＂,建立该模型的数学模型,计算出矩形化补偿凸轮轮廓曲线方程,分析了基于＂十字双滑块模型＂设计的自动加渣机存在＂死点＂的原因;在此基础上,提出凸轮连杆组合式矩形化补偿技术,建立凸轮连杆组合机构的虚拟样机,对虚拟样机进行了...
用有限元软件ANSYS对带式输送机的传动滚筒进行有限元分析,得到传动滚筒的应力和变形情况。根据该结果对传动滚筒的结构进行重新设计和轻量化研究,并对轻量化结果进行了验证。最后利用ANSYS Workbench的优化设计模块对滚筒结构进行了多目标优化,为传动滚筒结构的优化和改进提供了理论依据。
连杆齿啮式减变速装置是一种连杆机构结合啮合传动组成的减变速装置。将连杆齿啮式减变速装置进行机构简化成为平面四杆机构,运用矩阵法进行运动学分析,得到连杆齿啮式减变速装置中偏心盘和连杆的位置、速度、加速度的运动学方程,应用MATLAB软件矩阵法编程得到连杆齿啮式减变速装置中偏心盘和连杆运动的角位移、角速度、角加速度和误差的变化情...
设计了一种除鳞机柔性机械传动机构,该机构主要由齿轮传动、链传动、柔性连接3部分组成,通过各组件的相互传动最终实现单输入多输出的柔性自由度运动。详细叙述了传动系统的设计与功能实现过程,对所设计的样机进行了动态减振性能研究,结果显示：除鳞机柔性传动机构克服了传统纯机械系统所存在的刚性缺陷,使机构设计变的更加富有弹性与可塑性,为...
根据六连杆压力机的工艺特性要求和具体的约束条件及优化目标,构建了其优化设计的数学模型,利用ADAMS/View建立了六连杆压力机的优化设计模型,对压力机的六连杆机构进行了优化设计,从优化设计的结果和优化后滑块的行程、速度曲线中看到,该优化设计提高了机构的急回特性,达到了压力机冲压工艺的要求和设计目的。
根据6-PTRT并联机器人机构特点及相关文献,推导出此机器人KANE动力学模型。利用四元数法求出刀具在空间曲面上一条加工轨迹,通过空间轨迹规划,实现对并联机器人6个自由度协同控制,分析并联机器人在中低速和高速加工过程中各运动部件对驱动力的影响,得到动力学模型简化策略,提高了运算效率。分析机构启动时动力学响应曲线产生波动的原因,采用Akim...
为分析谐波传动啮合算法及结构参数对装置传动性能的影响,代入柔轮转角精确计算方法及近似计算方法,分别得到基于包络啮合理论的精确啮合算法及近似啮合算法,对不同算法的渐开线齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓进行了分析,并研究了径向变形量系数及波发生器形式等参数对其影响规律。研究结果表明：渐开线谐波传动存在两个共轭区域及＂双共轭＂现...
为解决在未安装电梯楼层和阶梯环境下货物运输的问题,成功研制了一种采用可变形车轮作为行走机构的智能阶梯攀爬机器人。该车轮采用3组相同的曲柄摇块机构来实现轮毂变形组合,从而达到攀爬连续阶梯障碍的目的。首先,详细阐述了阶梯攀爬机器人行走机构的设计过程;其次,通过仿真研究,分析了结构设计的合理性;最后,制作了物理样机并通过其攀爬实验,...
针对分动器箱体复杂结构,将基于变密度的拓扑优化分析方法应用到汽车变速箱箱体的结构设计。将结构的最小柔度作为优化目标,以体积分数、位移、应力、模态频率和加工方式为约束条件,分别展开了箱体结构外廓和内部加强筋板结构的拓扑优化分析,并对优化设计的箱体结构进行了静强度和模态分析。结果表明：箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,...
提出了一种新型四自由度并联机器人机构,该机构能实现空间的三维移动和一维转动。利用螺旋理论对机构进行自由度分析和瞬时性分析,验证了构型方法的正确性。通过对机构进行输入输出关系分析,求得机构的雅可比矩阵为4×4阶对角阵,证明了机构的完全解耦和完全各向同性。因此该机构控制简单,具有较好的运动和力传递性能以及实用价值。
为研究串联齿轮变位系数的合理分配问题,以中心距偏差和齿顶高变动系数为优化目标,同时考虑加工时不发生根切、齿顶不过薄、保证一定的重合度和不产生过渡曲线干涉等4个约束条件,建立了多目标优化模型。然后采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对目标函数进行求解,最终实现了串联齿轮变位系数的优化。研究表明,用这种方法进行串联齿轮机构变位系数的分配...
针对齿轮振动信号非线性非平稳特性,为避免传统＂时-频＂分析方法在表征设备状态时的不足和样本数量少易造成故障辨识模型＂欠学习＂的问题,提出一种基于峭度、本征模式分量（Intrinsic mode function,IMF）能量两类特征和最小二乘支持向量机（Least squares support vector machine,LS-SVM）的齿轮故障诊断方法。首先,对所测齿轮振动信号在集合...
针对低信噪比的齿轮传动系统的轴承复合故障,首先采用EEMD对故障信号进行分解,得到各阶IMF分量和残余量;以峭度为特征指标,计算各阶IMF分量的峭度值;对峭度最大的IMF分量进行Hilbert包络解调。最终结果表明,该方法能有效地提高信噪比,从强背景噪声的齿轮传动系统中提取了轴承故障特征频率。
建立了起重机减速机的刚柔耦合动力学分析模型,采用变步长向后积分法求解得到了齿轮副啮合力和轴承支反力,以轴承支反力为振动-声耦合分析的载荷边界条件,在LMS Virtual Lab中建立了包含结构网格、声学网格和场点网格的减速机振动-声耦合分析边界元模型,采用完全法求得减速机的表面和场点声压。以减速机的壁厚为设计变量,减速机的质量为约束条件...
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