针对传统微分几何包络法和＂支撑函数法＂在求解凸轮轮廓方面暴露出的缺点和不足,通过引据＂定比分点方法＂,研究并解决了P型/F型、同摆式/异摆式负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮理论/工作轮廓方程问题,为新型凸轮机构的进一步研究与推广应用奠定了理论基础。
为了更真实地反映磨损过程,探索磨损规律,选用了基于摩擦功原理的磨损计算模型;在考虑表面实际形貌的情况下对凸轮-挺柱相对滑动系数、正压力、磨损矢量、磨损深度进行了分析,建立了更为完善、更为合理的考虑表面形貌后的凸轮-挺柱磨损的动态仿真过程,仿真结果与实际磨损情况相符。仿真结果表明,凸轮-挺柱沿整个凸轮轮廓的磨损是不均匀的,挺柱较...
应用有限元分析方法对内平动分度凸轮机构中凸轮与针齿之间的啮合传动进行接触受力分析,得出该间歇机构在啮合过程中不同时刻凸轮与针齿的最大应力值,以及在运动周期内接触应力的变化规律,并通过对凸轮结构修缘改进,达到提高其力学性能的目的。
对非圆齿轮等极角和等弧长两种加工方法进行了分析,根据等弧长原理推导了斜齿非圆齿轮四轴联动和五轴联动数控滚齿加工的数学模型;根据推导得到的数学模型,利用VB语言对Solid Works的二次开发功能,对斜齿非圆齿轮四轴联动和五轴联动数控滚齿加工过程进行了仿真,得到了准确的三维模型;经过对加工过程仿真的分析指出了四轴联动和五轴联动滚齿加工...
采用ANSYS和SIMPACK多体动力学软件建立了高速车辆三维刚柔耦合动力学模型,研究了车下设备采用弹性悬吊方式时不同悬吊刚度对车体振动的影响。仿真结果表明,合理的悬吊刚度能够有效降低车体的弹性振动,尤其是对振动能量贡献最大的1阶弯曲振动减振效果明显。同时,结合滚动振动试验台试验数据,将多种刚度的试验结果与仿真结果进行了对比,二者能够...
高速棒材生产线上棒材多层分布或者交叉分布现象,导致无法实现精确分钢。设计了4自由度分钢机械手,在机器视觉引导下实现在像素坐标系中机械手定位和分钢轨迹确定。建立了分钢机械手运动学方程,并分析了机械手主要关节的轨迹规划曲线。仿真结果表明,分钢机械手关节的位置、速度和加速度曲线平滑,针对棒材堆叠情况能实现平稳分钢。
自主对接是实现机器人自重构的关键技术。基于新型自重构模块化机器人M2SBot的结构,设计了独特的正弦加速度槽凸轮式对接锁紧机构,可实现可靠连接。同时提出一种新的三维空间对接算法,将基于罗德里格矩阵的公共点法与爬山搜索算法相结合,扩大了两个待接面间空间偏移角的搜索范围。该算法利用红外线传感器计算两模块间的相对位姿偏差,通过逐步调...
研究了一种新型球面变胞仿生关节机构。首先,运用矢量代数法建立了机构运动学模型,通过对运动学方程求导,得到速度映射模型,进而得到机构雅可比矩阵;其次,根据雅可比矩阵的秩为零分析机构发生奇异的条件及类型;最后,引入局域条件性指标这一运动学性能评价指标,对机构进行奇异分析。分析结果表明,机构在给定工作空间内具有良好的可操作性与控制精...
提出并设计一种平面3自由度PRR-RRP型并联操作平台,给出了该机构运动学正逆解公式,分析了工作台的中点工作空间。通过两个案例,仿真得到实现椭圆轨迹和心脏线轨迹时3个驱动的输入规律及拟合函数,并分析了PRRRRP型六杆机构在实现复杂运动轨迹和驱动控制方面的优越性。研究结果为平面PRR-RRP型并联操作平台的实时控制和工业应用奠定基础。
以某速射武器弹丸挤进过程为研究对象,针对依靠理论和试验无法解决的弹丸挤进枪管坡膛过程中带有摩擦的非线性接触难题,运用显示动力学有限元分析软件ABAQUS模拟弹丸挤进过程,并采用ALE网格自适应技术解决网格畸变问题。展示了身管阳线在弹壳表面压痕的形成过程,分析了在不同时刻弹壳表面阳线压痕在所创建的3条路径上节点的塑性应变及等效应力的...
用名义应力法评估飞机结构使用寿命时,常用材料疲劳性能S-N曲线替代结构疲劳性能S-N曲线,这将导致疲劳分析偏离,依据以往疲劳试验寿命数据,拟合典型构件的S-N曲线,应用名义应力法进行寿命估算,并与试验结果进行比较,理论估算值与试验结果具有很好的一致性。
物料输送机理研究是输送机结构设计及其他相关研究的理论基础。假设一变直径变螺距螺旋内的木屑为整体,对其5个受力面进行分析,建立了螺旋输送机工作过程的力特性模型。在此基础上基于ANSYS对不同结构参数的螺旋轴进行静力学分析,考察螺旋轴结构对其应力与应变分布的影响。研究结果表明,螺旋叶片最大应力值出现在叶片根部,应变最大值出现在叶片...
对一种残损航空器搬移拖车的悬挂机构进行了尺度综合研究。对该悬挂机构进行了理论分析与数学建模,建立了液压油缸推力与该机构各个杆长的映射关系。在此基础上,以液压油缸在工作空间里的平均推力最小作为优化目标,以初始位置该机构各铰点坐标值为设计变量,合理添加几何约束与运动约束,研究了该悬挂机构的尺度综合问题。通过单调性分析,揭示了该...
基于Geomagic Studio,UG等软件,对比研究了对复杂结构模型的点云进行参数化重建的多种思路和方法。总结出在Geomagic Studio中处理点云成三角面片、Rapidform中进行曲面重建、在UG中进行过渡面的连接及后续创新设计的参数化快速重建思路。其中,Rapidform用在参数化重建过程中,在效率和符合设计意图上更具优势。重点研究了基于Rapidform的重建,针...
在轨迹跟踪过程中,自动导引小车的控制模型通常不会考虑万向轮从动对AGV主体的作用,由于忽略了这一影响因素,控制系统很容易出现不稳定状态。通过改进万向轮的模型,在动力学方面研究万向轮的特性,研究其结构参数对AGV动力学模型的影响,并提出驱动力矩的补偿方式。通过对万向轮动力学特性的补偿,实现AGV控制模型可靠性的提升。
为了延长某型号渣罐的使用寿命,用ANSYS软件对该渣罐进行热应力分析,分析结果表明：该渣罐的多处热应力均超过屈服极限,其破坏形式属于低周疲劳破坏。运用板壳强度理论对该渣罐进行了结构改进,并对改进后的渣罐进行了热应力及热疲劳的校验。校验结果表明：改进后渣罐的热应力下降了2~5倍,使用次数可由120次增加到813次。且改进后的渣罐已成功应...
以某龙门加工中心的横梁为研究对象,在传统经验设计得到的横梁结构基础上,建立了基于ANSYS的横梁有限元模型,运用有限元分析方法,对横梁关键尺寸进行静动态特性灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,利用最小二乘法,得出了关键尺寸对横梁静动态特性及质量的相对灵敏度。采用极端尺寸调整方法,分别以静变形量、1阶频率为性能指标,实现横梁单性能指标的...
人体数据测量是产品开发设计时尺寸确定的主要依据。但随着时代的发展和人们生活水平的不断提高,GB 10000—1988中所提供的人体尺寸已不能满足产品开发设计的需要。对此,相关研究者结合自己的专业背景,从不同角度出发对GB 10000—1988进行了重建,以克服其应用时的局限。通过对相关文献的分析,将人体尺寸的应用、获取及完善方法等相关成果进行了...
＂工业设计论坛与资讯＂栏目是本刊于2013年开辟的一个专门报道我国工业设计领域学术研究成果与新产品设计的专栏,既展示我国工业设计的水平,也反映国内外该领域的最新发展趋势。栏目宗旨与定位：秉承《机械设计》杂志办刊方针,面向制造业,服务产品创新,突出工业设计特色,体现学术性与实际应用价值,大力倡导技术创新与设计创新相融合,重点支持原...
针对用户多样化的情感需求,提出了应用类型学从原型展开的产品风格创新设计方法,使产品在继承风格特征的基础上实现造型意象多变的目标。首先利用类特征进行产品风格分类,明确研究的针对性和目的性;其次,依据类特征收集产品样本并结合设计形态分析和离散度分析提取样本的风格原型;然后结合意象评价值对产品样本展开K-Means聚类分析,并在满足目标...
为使设计师与模型师在汽车油泥模型阶段能够高效地沟通与配合,提出建立一种以线与面的关系为基础的设计新模式。通过对传统与现代两种汽车油泥模型制作方法进行分析与对比,结合具体的设计案例,对汽车油泥模型制作过程中的线与面关系进行分类与探究。得出线与面的关系在汽车油泥模型阶段的3种表现形式,并综合这3种表现形式,构建出新的设计协作模...
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