集中连杆操纵机构的参数化建模及优化设计

利用ADAMS对设计的集中连杆操纵机构进行了运动学仿真分析，发现原设计存在着一定的联动角度。采用参数化建模方法，对原机构进行了优化设计，获得了该套机构的优化设计尺寸。使用二次开发工具进行的用户化程序设计方法具有普遍的适用性。     

集中驱动凸轮-连杆组合机构优化与仿真

考虑多个执行构件有动作配合要求情况下,在分析运动循环图基础上,用解析法完成了集中驱动凸轮-连杆组合结构的设计.运用Matlab,分别以最大压力角最小及机构尺寸空间最小作为目标函数,对凸轮和连杆机构进行优化.在AutoCAD下编写凸轮-连杆组合机构仿真程序,运用优化所得数据查看运行结果.实现了集中驱动组合机构的优化设计与仿真.     

薄煤层采煤机齿式离合器操纵机构优化设计

针对薄煤层采煤机齿式离合器接合时操纵机构末端承受较大冲击力导致接合困难,同时对采煤机的操纵舒适性等产生重要影响等问题,采用动力学仿真和试验测试相结合的方法,基于多连杆力放大原理对齿式离合器操纵机构进行了优化设计。基于ADAMS仿真分析获得了离合器接合时操纵杆承受的冲击力,设计和搭建了离合器接合测试试验平台,在多种工况下测试了离合器接合时操纵杆所需的推力,仿真和测试结果表明操纵杆承受了较大的冲击力。建立了以主、从动齿碰撞时操纵机构力的放大比例最大为目标的优化模型,对操纵机构进行了优化,优化后力的放大比例增加了136%。最后对优化设计后的操纵机构进行了仿真分析,仿真结果表明离合器接合时操纵杆承受的最大冲击力平均减小了56%。     

仿生鱼尾鳍推进并联机构设计

仿生尾鳍推进水下机器人的核心问题之一是推进机构的设计及其运动控制,而如何减小推进机构的体积,实现对鱼类尾鳍典型运动的精确模拟是其中的关键因素.提出一种新结构形式的两关节并联仿生尾鳍推进机构.基于该推进机构的简化模型,分析组成机构各杆件的运动规律,以及拍动中位角和各连杆长度之间的关系,对推进机构所占空间进行对比分析.提出转弯性能和机构奇异点对推进机构各杆件的约束条件.结果表明该并联结构方式可以实现转向,也减小推进机构占用空间.针对典型参数,对尾鳍机构进行运动仿真,结果肯定设计的合理性,为水下仿生机器人的尾鳍推进机构提供一种设计方案.     

电动叉车多路阀操纵机构优化设计及人机工程仿真

本文研究的是单杆操纵三阀,单杆操纵使得驾驶室空间充裕,操作方便。在验证多路阀操纵机构设计合理性时首先依据叉车驾驶员操纵相关机构的动作特征,然后对优化设计的多路阀机构进行人机工程仿真分析,不断改善叉车驾驶人员操作舒适性并根据仿真结果分析对多路阀操纵机构进一步优化的一种研究。     

微型旋翼直升机非对称变距系统的力学分析

通过应用有限元的方法对非对称变距操纵机构的弹性连杆进行力学分析,并利用ANSYS软件进行了变形仿真,得出弹性连杆的载荷和变形的关系,最后与材料力学的计算结果作了比较.     

考虑杆件柔性的间隙机构系统磨损分析

基于机械系统动力学分析软件ADAMS建立了含多间隙曲柄滑块机构的动力学模型,利用冲击函数理论模拟间隙处的接触碰撞作用,详细研究了构件柔性和铰链间隙对机构系统动力学特性的影响,并应用Archard磨损模型对间隙运动副的磨损进行了预测。当考虑杆件柔性时,应用ANSYS程序创建连杆的有限元模型,取连杆的前五阶模态导入ADAMS中建立含柔性连杆的多间隙机构动力学模型并进行动力学仿真计算,结果发现,考虑杆件柔性时的间隙机构系统动态行为在很大程度上趋于理想机构,在曲柄转动一个周期的过程中间隙运动副除在几个特定的位置处发生了较大的碰撞外,轴销与轴套均保持连续接触,且预测所得的磨损量也较小。     

基于SolidWorks的齿轮五杆机构运动仿真

齿轮五杆机构作为一种组合机构,在机械设计中应用十分广泛.掌握该机构连杆曲线所具有的性质及影响因素是对机构进行设计应用的前提.基于SolidWorks平台,利用其参数化造型的特点,建立齿轮五杆机构的动态仿真系统,对机构各杆件的长度、初始相位角、齿轮的齿数比等参数对连杆曲线的影响进行了研究.结果表明,齿数比和初始相位角是改变连杆曲线形状的两个重要参数.与传统的图解法和解析法相比,该方法简单高效,通用性和可视性极佳.     

球面4R引纬机构运动及载荷特性研究

针对剑杆织机引纬机构空间球面特殊的运动特征和载荷变化等问题,分别将空间机构运动的几何等同性和动静法的方法应用到该机构的运动函数和轴承载荷的推导中。对该球面机构中做空间运动的构件开展了输出运动特性和惯性载荷特性的分析,建立了输出转角、动能以及惯性力矩与输入转角之间的直接表达关系,通过将已建立的三维模型导入Adams软件,利用其中的机构分析功能对引纬机构进行了动态仿真,对比了由理论计算与仿真得到的曲线。研究结果表明,球面4R机构中的两个结构参数影响其空间构型及空间连杆的运动空间,是箱体设计的依据要素;空间连杆的载荷可以通过公式计算。     

综合考虑运动仿真结果的曲柄滑块机构的优化设计

利用MSGC软件对曲柄滑块机构进行解析设计，可以获得几个解析解。通过对这几个解析解运动仿真，分析了曲柄的位置、速度和加速度以及连杆的转角、角速度和角加速度。结果表明，增大偏距和连杆长度可以减小滑块的加速度和连杆的角加速度。根据仿真结果，从中选择最佳设计方案。MSGC软件大大降低了设计、仿真的难度，提高了设计效率及准确性。     

The main achievements in the past 24 years and the prospects of mechanism research in China

Since 1982, the symposiums on mechanism in China has been held fifteen times. In the past 24 years, Chinese mechanism has experienced a phenomenal development. Generally, fundamental research on traditional mechanisms is enhanced; mechanism and creative design of products are closely combined; modern mechanism with advanced and new technology is opened up; and mechanism is promoted to modernization. These are manifested in the following aspects: theory research on analysis and synthesis of traditional mechanism is deeply developed; computer-aided design on mechanisms is realized vigorously; conceptual design of mechanism system and mechanical products is energetically pushed; research on robot mechanisms and its industrial application is deeply developed; research on analysis and synthesis of controllable mechanisms and compliant mechanisms are energetically carried out; research on the dynamics of mechanisms and machines is vigorously developed; and reformation of teaching contents and system of mechanism is energetically carried out. Through the above-mentioned aspects of theory research and practical application, the theoretical and academic levels of Chinese mechanism can be considered at the advanced international level. However, there are not many original and breakthrough research achievements of fundamental research in China. In the meantime, there is a larger gap in the aspect of practical application of mechanism in the country compared with advanced countries in the world.     

Novel Design Solutions for Fishing Reel Mechanisms

Currently, there are various reels on the market regarding the type of mechanism, which achieves the winding and unwinding of the line. The designers have the purpose of obtaining a linear transmission...     

含间隙弧面分度凸轮机构动力学的实验研究

分度凸轮机构是大多数自动机械中的核心环节,其动力学特性对机器的整体性能起到关键的作用。间隙是影响分度凸轮机构的动态性能的最重要因素之一。文中对岔间隙弧面分度凸轮机构的动力学问题进行实验研究,介绍建立弧面分度凸轮机构实验台的方法,并给出不同转速条件下载荷盘和靠近分度盘位置上的加速度响应。实验结果证明间隙对分度盘的影响更为严重的结论,验证含间隙分度凸轮机构动力学方程的理论分析结果。     

部分柔顺翅翼机构及其动力学分析

提出将包含"固定-铰接"的柔顺片段的部分柔顺机构作为微扑翼飞行器的翅翼机构。在简要介绍刚性、含弹簧和部分柔顺三种翅翼机构的结构和特点之后,利用伪刚体法对部分柔顺翅翼机构进行了动态静力分析,并将结果与相同条件下刚性及含弹簧的翅翼机构进行了比较。研究表明部分柔顺和含弹簧的翅翼机构都能明显地减小刚性翅翼机构的运动副反力和平衡力矩的峰值,而在一周期内部分柔顺翅翼机构运动副反力和平衡力矩的平均值比含弹簧翅翼机构的平均值的要小。通过验证,这些结论在不同的曲柄转速下是相同的。     

下肢康复训练机器人步态运动机构设计

借助于Pro／E软件建立了下肢康复训练机器人步态运动机构的参数化运动学模型，基于对不同参数简化模型的分析，设计了一种步态运动机构，对设计结果进行了运动学仿真，仿真结果表明该机构能够较好地模拟人的实际步态运动，符合下肢康复系统的整体要求。同时得出了实现理想步态运动所需的驱动电机等效速度参数，为进一步的机构控制系统设计提供了必要依据。     

二自由度柔性铰链六杆机构的设计与分析

柔性机构应用越来越广泛,且在很多机械系统中能有效替代某些刚性机构,从而使整个机械系统达到刚柔并济的目的.在研究混合驱动机构和柔性四杆、五杆机构的基础上,对混合驱动六杆机构进行变型设计.首先利用虚功原理建立二自由度柔性铰链六杆机构的伪刚体模型,得出该机构的伪刚体模型的普遍公式.同时,建立了该机构的拟柔性模型,并得出了拟柔性模型的普遍公式.然后对二自由度柔性铰链六杆机构进行了仿真,得出相关数据,建立了相关转角之间的函数关系.并在普遍公式的基础上解出在施加不同载荷下的二自由度柔性铰链六杆机构驱动杆转角的理论值.最后对仿真值与理论值进行了对比分析,证明了理论推导过程的正确性.     

虚拟技术在汽车起重机变幅机构设计中的应用

以QY20汽车起重机为研究对象,利用ADAMS软件建立了QY20汽车起重机变幅机构的虚拟样机,并对汽车起重机变幅机构的工作过程进行仿真,获得了变幅油缸中变幅力随时间变化的曲线.据此,以变幅过程中变幅油缸负载力波动值最小为目标,对变幅机构三铰点位置进行了优化.结果表明,优化后的铰点位置改善了变幅油缸活塞杆与吊臂相连铰点的受力状况,减少了对变幅液压系统的压力冲击.     

一种三自由度并联踝关节康复机构

在分析现有踝关节康复机构的基础上,提出一种基于3-UPU并联机构的新型踝关节康复机构,该机构具有3个自由度,能够实现踝关节的旋前/旋后、内翻/外翻运动,并且该机构的转动轴线可实现高度和角度方向的调节,从而使机构转动轴线与人体踝关节运动轴线更好的吻合,给患者带来更好的康复效果。求解了机构的自由度,运动学反解,并根据踝关节康复要求对机构尺寸进行确定,进一步求解了机构的工作空间,对机构的运动学进行了仿真验证和样机运动试验。     

输电线防振锤复位机器人机构设计

针对输电线路巡检及维护的自动化需求,提出并设计了一种新型适用于带电线路的防振锤复位机器人,以期代替人工完成危险的高空作业任务。该机器人机构紧凑,左右对称,包括行走越障机构和复位作业机构。通过分析防振锤结构特征,创新采用仿人作业机理设计了复位作业机构,此机构对线路防振锤具有良好的适应性,相比传统复位工具采用的冲击和拖动作业方式,具有不损伤线路的优点。通过分析机器人爬坡能力,设计了轮爪夹持机构,以提高机器人的爬坡性能。介绍了机器人的工作原理,推导了机器人的运动学方程,开展了模拟实验,验证了新型防振锤复位机器人机构设计的可行性和有效性。     

二次正交连杆与齿轮齿条机构的手动加压装置

介绍了一种过临界点自锁的二次正交连杆增力机构和齿轮齿条机构组成的加压装置.分析了其工作原理和技术特性,并给出了力学计算公式.该机构不仅利用了过临界点连杆增力机构的力放大与自锁功能,而且通过二次正交连杆机构进行二次力放大,增力效果远大于常规的力放大机构.