带传动的弹性滑动分析

通过带传动中带与带轮接触面间滑动速度公式的推导，讨论弹性滑动现象、动角及静角概念，并定量地分析了影响弹性滑动（滑动率）的因素．     

V带传动的弹性滑动状况分析

本文分析了V带传动非临界滑动状态下的特性,推导出一般弹性滑动状态下的动角,静角,从动带轮转速、相对滑动速率及功率损耗等计算公式.分析结果可为V带传动在一般工作状态下的运动参数计算提供理论依据.     

带传动滑动的计算机仿真

利用计算机进行带传动滑动的动态仿真，克服了皮带试验机实验中存在的一些缺点，而且形象生动，精度高，便于优化设计和误差分析。本文就带传动的仿真原理、数学模型建立及程序设计方法诸方面进行了论述。     

带传动中传动带弹性性质的非线性与分析

根据现有的设计资料设计带传动时，在某些情况下不能充分发挥带传动的工作能力。本文 从带传动的基本公式分析入手，通过普通V带传动的静态和动实验及分析，得出传动带工作时其拉伸变形不符合虎克定律，应力与应变呈非线性关系，且在传递载荷较大时，仍有较大的工作潜力，从而为充分发挥带动的工作能力提供了设计依据。     

准摆线行星齿轮传动的滑动系数的研究

根据齿轮的啮合原理及传动中各速度矢量之间的几何关系,在理论上推导出了准摆线行星齿轮传动的啮合线方程及滑动系数的计算公式,以计算实例揭示了啮合过程中滑动系数的变化规律,为正确设计准摆线行星齿轮传动提供了理论依据。     

摩擦提升钢丝绳滑动的安全性及可靠性

本文首次从衬垫摩擦系数随摩擦温升而变化的角度推导了钢丝绳滑动时的摩擦传动方程,并以此研究了摩擦提升钢丝绳滑动的安全性和可靠性,提出了钢丝绳安全滑动的容许温升设计准则。     

三种损失因素下V带传动机械效率计算方法研究

为了揭示V带传动的功率损失本质以便获得V带传动更为真实的机械效率计算公式,从而提高V带传动以及其后机械传动设计数据的精确性,对V带传动中弹性相对滑动的功率损失、拉弯功率损失与拉直功率损失进行了研究,结果表明,拉弯功率损失与拉直功率损失是弹性相对滑动功率损失的三倍之多,前两项损失在当前的文献中几乎没有考虑,导致给出的机械效率推荐值偏高,试验结果验证了本计算方法的精确性.     

带传动的效率计算

带传动在生产在有着广泛的应用，然而它的效率的计算目前尚无资料，一般教材也只介绍带传动效率的范围，并没指出计算方法。本文在带滑动率计算的基础上，推导出了效率计算公式，为带的应用提供了理论依据。     

关于V带传动当量摩擦系数计算公式的修正

对现行机械设计中关于V带传动当量摩擦系数的2种计算公式进行分析．认为其中一种公式是合理的，但存在一定的误差；而另一种公式却是错误的．通过推导V带欧拉公式，给出了计算V带传动当量摩擦系数的准确公式，并在公式中引入了一个新的参数——摩擦力方向角．在考虑皮带拉力变化既有径向滑动又有周向滑动的前提下，改进后的计算公式比现有公式更加完善．     

传动比对齿轮传动应力,相对滑动和磨损的影响

传动比是齿轮传动的主要参数之一，本文从齿轮传动应力和相对滑动速度及磨损的度探讨了传动比对齿轮传动的影响。     

关于弹性系统势能的零位置的选择问题

本文以旋螺弹簧为例,通过分析弹性力作功,说明了弹性系统势能零位置选择的任意性,本文对计算弹性系统的势能有一定的参考价值。     

弹性齿汽封的力学特性

从材料力学及流体力学角度探讨了弹性齿汽封设计的依据及其存在的理论基础。     

滚珠型弧面分度凸轮机构的预紧分析

滚珠型弧面分度凸轮机构在预紧状况下工作,预紧改变了机构的传动性能,预紧量决定了预紧力.针对单圆弧和双圆弧2种滚道截形的弧面分度凸轮,分析了调整中心距和增大滚珠直径2种预紧方法对凸轮机构压力角的影响;从分析机构弹性变形出发,讨论分析了预紧过程中每个构件的变形以及预紧调整量与预紧力、变形量的关系;结果表明:在预紧量一定的情况下,在整个分度期内产生的预紧力是变化的,预紧量和预紧力为非线性关系.分析对机构的安装、凸轮的设计和制造具有指导意义.     

对一种新型汽封的探讨

针对传统汽封存在的问题,介绍了一种新型的弹性齿汽封,它的漏汽间隙约为现在通用间隙的1/10,能使工质漏泄量降至最小程度。     

单自由度简谐振动机械弹性支承刚度和激振力的设计

采用传递函数法求解单自由度简谐振动机械的动力学方程,得到振动体位移与激振力的关系,通过激振力频率和振动体质量的波动对振动体振幅的影响分析,以及隔振系数与频率比关系的分析,提出了该类振动机械合理的下限频率比;同时考虑到弹性支承在振动体重力作用下的静变形应大于振动体的最大振幅,从而给出了弹性支承刚度的设计依据和激振力幅值的计算公式,为单自由度简谐振动机械的设计提供了系统的理论和方法,并通过算例进一步阐述了该设计方法的应用.     

Elastic Model of Flexure-Based Linkage under Motion Constrains and External Load

一种面向运动约束与负载作用下柔性连杆的弹性模型

李培波¹,刘积昊²,赵天兹²,朱荷蕾³,赵言正²

（1 东华大学 机械工程学院,上海 201620;

2 上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;

3 嘉兴学院 机械电子工程学院,浙江 嘉兴 314001）

创新点说明：

1） 提出一种用于描述运动约束下的柔性铰链基柔性连杆在外部负载作用下的运动特性的简化弹性模型。

2）提出一种基于柔性连杆机构的微型柔性位移放大机构,用于提高薄膜微泵吸盘负压吸附力。

研究目的：

根据柔性机构设计与应用要求,为简化柔性机构优化分析难度提出一种面向运动约束与外部负载作用下的柔性连杆运动性能分析简化建模方法,用于优化柔性机构的位移放大比、输入刚度、机械传递效率等运动性能,利用该建模方法设计优化一种用于增强薄振动的柔性位移放大机构。

研究方法：

1. 基于欧拉-伯努利弹性梁理论与对称机构的位移约束条件,建立运动位移约束与外力负载约束下的柔性连杆运动性能模型

2. 利用ANSYS有限元软件静态结构仿真验证所提出的弹性建模方法。

3. 采用MEMS工艺加工出样机,利用压电致动器驱动,同时采用点激光位移传感器测量机构的输出位移。

4. 采用负压传感器通过测量集成微型机构的微泵吸盘负压吸附特性。

结果：

1）根据与有限元仿真的对比法向,提出的弹性模型能够有效的反映出柔性连杆

2）采用MEMS工艺加工的的微型位移放大机构和薄膜微泵吸盘具有紧凑的尺寸,位移放大机构尺寸：直径15 mm,厚度0.5 mm,重量：0.17 g,薄膜微泵吸盘尺寸：直径15 mm,高度：2.7 mm。

3）柔性机构的位移放大比为6.56。

4） 薄膜微泵吸盘在致动器固有频率13.2 kHz产生最大负压吸附压强2.45 KPa。

结论：

1）提高柔性机构中柔性铰链的转动柔度,可以提高柔性放大机构的位移放大比,但是会导致机构的负载性能下降,柔性铰链柔度过高会导致机构在外部负载作用下的运动性能退化。

2）柔性放大机构的负载能力与输入刚度与材料弹性模量正相关,采用高弹性模量材质的柔性机构负载能力较强,但是会导致机构的机械能传递效率下降。

3）基于微型薄膜微泵的仿生负压吸盘具有结构紧凑、质量轻等优点,MEMS工艺适用于大批量生产作业,可用作微型负压吸附机构。

关键词：弹性模型,柔性机构, 运动学性能

     

地基弹性抗力分析与计算

地基弹性抗力一般都是分布力，其分布规律往往不能用静力平衡条件求得．抗力不知，结构内力的计算也会发生困难，若能求得抗力．结构的内力就可以用力学方法进行分析．因此，本文将提出采用完全连续的弹性体模型计算桩、墙各单元在荷载作用下的位移，再用完全不连续的Ｗｉｎｋｌｅｒ模型来表达其地基抗力。这样可克服二类极端模型的缺点，更精确地求得地基弹性抗力．     

约束力/矩对一种少自由度并联机构刚度及弹性变形的影响

研究约束力/矩对一种3UPS+RRPR少自由度并联机构的总刚度与弹性变形的影响。以主动约束力/矩为基础求解3UPS+RRPR少自由度并联机器人机构的刚度与弹性变形。首先分析该并联机构受力位置并确定主动约束力/矩的姿态。然后,分析该并联机构的主动约束分支的弹性变形,并解出主动约束分支的伴随矩阵。基于6×6的雅可比矩阵和主动约束分支的伴随矩阵,导出该并联机构的总刚度矩阵和弹性变形。最后得出结论:约束力/矩对该并联机构的弹性变形产生巨大的影响,当建立总刚度矩阵和弹性变形时,必须考虑约束力/矩。     

数控铣床遥感测力刀柄研究

分析了单元变形体的受力模型,研究了刚度和灵敏度与变形体结构尺寸的关系,双层力传感器结构中如何应用单元变形体弯矩变形,遥感力信号的收发原