基于Creo2.0求解机构惯性力的虚拟机架法

工程应用中机构惯性力的求解对于机构动力学的分析与综合意义重大,但过程比较复杂.以Creo2.0三维工程软件为例,开发出一种新的求解机构惯性力的简便方法.即首先构造一个可转动的机架,铰接在原机架上;然后,令此虚拟机架失去一个自由度,若让其上的机构进行运动仿真,便可从铰接处直接求取机构的总惯性力.通过一个工程实例,验证了该种方法的正确性和有效性.     

基于动平台铰接的概念设计一类含有螺旋副的并联机构

通过总结含有铰接动平台的并联机构的共同特点,提出含有铰接动平台的并联机构的一般拓扑布局。该拓扑布局将并联机构分成了基座、铰接动平台和一级支链等三部分。基于位移子群/子流形的基本理论,提出一种用于综合具有该拓扑布局的并联机构构型的方法。设计了数种含有螺旋副且可实现两转动自由度或三转动自由度的铰接动平台,并根据所提出的构型综合方法,综合设计了一类2R、2R2T和3R并联机构。结果表明,所综合的并联机构的部分构型可以实现多个方向的整周转动,同时也验证了该综合方法的有效性。结合具有虚拟转动中心的机构的设计要求,简要讨论了所综合的并联机构在此条件下的应用方法。     

基于单开链和方位特征集的5-DOF串并联构型综合

根据单开链和方位特征集设计了一种5自由度串并联机器人,并对5自由度串并联机器人构型综合和自由度进行计算分析,验证了所提出的机构符合设计要求.再进一步探讨了5自由度串并联机器人的运动学,对并联机构的位置逆解和动平台速度进行分析.运用Adams软件对设计的5自由度串并联机器人进行仿真分析,并验证机构的可行性.结果表明,该机构具有运动比较平稳、工作空间大等特点,对5自由度串并联机构多驱动器控制提供了参考依据.     

万向铰接机构的运动分析与虚拟装配

分析了万向铰接机构的结构,得到了万向铰接机构输入、输出轴的角速度关系,并且对其进行了虚拟装配和动态仿真,为万向铰接机构的设计制作提供了方法和经验.     

基于蝶形机构的放缩机构的设计及仿真

蝶形机构是由两个全等的三角形组成。它利用两个三角形相对应的顶点铰接,使构成该顶点的两组边可以相对于顶点转动,从而使该机构形状及各对应点的距离发生变化,如果以一定的方式将数个同样的蝶形机构连接起来,可以在平面内组成单自由度的过约束放缩机构。本文将其引入空间范围,并对所构成图形的自由度进行分析。     

基于无杆活塞缸的杠杆式压板液体传动夹具

在设计基于杠杆式压板的液体传动夹具时，经常受到机构自由度不够的困扰。因杠杆式压板的运动方式为摆动，液体缸中活塞为直线运动，若液压缸固定，势必造成整个装置的自由度为零。采用铰接缸虽然能解决这一问题，但铰接缸刚性差，且缸体摆动与活塞的直线运动同时进行，容易引发冲击和噪声。为此，设计出一种基于无杆活塞缸的杠杆式压板液体传动夹具，较好地解决了上述问题.     

Kriging代理模型在间隙铰接副磨损优化中的应用

针对机械系统中多间隙铰接副等的磨损寿命设计优化问题,结合Kriging代理模型和序列二次优化算法实现机械系统中多个间隙铰接副磨损预测和等磨损寿命设计。基于磨损与机构动力学耦合计算方法,引入Kriging代理模型,构建了"设计变量-拉丁方试验设计-代理模型-设计优化"的集成化自动分析流程,并以Matlab工具箱和自编优化设计程序开发了计算程序。通过曲柄滑块机构中2个间隙铰接副磨损优化分析和试验对比,结果表明,基于代理模型的铰接副磨损优化结果只有4. 7%的偏差,可在保持较高精度的前提下大幅提高计算效率,为机构多铰接副等磨损寿命设计提供工具。     

六自由度并联柔性机构设计分析与优化

从自由度和约束角度进行机构设计与分析的螺旋理论,是柔性机构设计的重要方法之一。基于螺旋理论设计了一种六自由度的全柔性微动平台,并利用有限元分析软件对其进行相应的位移、应力和模态分析。通过平台的有限元分析,获取影响平台的主要结构参数,并将其作为柔性铰链的优化设计参数,为新型多自由度柔性机构的设计提供借鉴。     

混合驱动七杆飞剪机构的优化设计

二自由度混合驱动机构利用不同性质的电动机(常速电动机和伺服电机)来共同驱动二自由度闭链机构,以得到所需要的输出运动,是介于单自由度传统机构和多自由度全伺服机器人机构之间的一类新型机构,可实现有限柔性。将混合驱动七杆机构型应用于飞剪机构设计,分别对混合驱动五杆机构和上剪刃刀架构件进行优化综合,利用混合驱动能同时实现轨迹与速度同步精确控制的优势,以改善飞剪机构的剪切性能。     

基于几何约束条件过约束并联机构自由度瞬时性的简便判别方法

由于采用螺旋理论工具计算得到的并联机构自由度是瞬时的,特别对于过约束并联机构,不仅其自由度性质可能改变,而且有些自由度的运动可能根本实现不了,所以必须对其自由度的瞬时性进行判别.鉴于国内外对过约束并联机构自由度瞬时性的判别方法的研究非常少,基于机构自身的几何约束条件提出一种判别过约束并联机构自由度瞬时性的简便方法.该方法根据各分支的几何约束条件建立几何约束方程,通过检查几何约束方程是否存在非零实数解来判别机构自由度的瞬时性,并以五种过约束并联机构为例,阐述该方法的具体判别步骤.基于仿真软件ADAMS提出一种判别过约束并联机构自由度瞬时性的仿真分析方法,该方法检测仿真模型自动添加的多余自由度,检查自动添加的多余自由度是否产生位移来判别自由度是否为瞬时的,同样采用这种仿真分析方法对上述五种过约束并联机构的自由度瞬时性进行判别.结果表明两种判别方法得到的结果是一致的,有力地验证了两种判别方法的正确性.