含间隙隔膜泵曲柄滑块机构动力学研究

采用二状态模型,考虑了运动副元素接触表面的线弹性变形和阻尼,建立了含间隙隔膜泵曲柄滑块机构的动力学模型,并调用Matlab中的ode45对动力学模型进行数值仿真,得出运动副间隙对机构动态特性的影响,指出由于存在间隙,运动副元件在初始阶段会产生猛烈的冲击和碰撞.     

含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及其误差补偿研究

针对含间隙的强非线性系统难以建立较准确数学模型的问题,以含间隙曲柄滑块机构为对象,提出了一种表述接触力的非线性弹簧阻尼模型.首先,运用Nikravesh非线性弹簧阻尼碰撞模型,对含间隙曲柄滑块机构进行了动力学建模;然后,根据逆模型理论,对其建立了含间隙的曲柄滑块机构逆模型;最后,将其与理想的曲柄滑块机构进行对比,就实际...     

含间隙曲柄群驱动机构的动力学建模

曲柄群驱动机构是一种具有冗余特性的欠驱动机构,针对这种机构的特性,运动副间隙选用"连续接触模型",采用第二类拉格朗日方程,建立其基本结构单元——含间隙双曲柄机构的动力学模型。进而假设无质量杆指向桁架连杆的惯性力的方向,从单元到整体进行推导,建立起含间隙曲柄群驱动机构的动力学模型。     

含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及误差补偿

由于设计误差、加工误差的存在和机构安装的需要,间隙在机械系统中普遍存在,降低了机构运动的精确性。以动力学理论为基础,依据非线性弹簧阻尼接触力模型分别对理想和含间隙的曲柄滑块机构进行数学建模并进行仿真;同时搭建曲柄滑块机构实验系统,在不同转速情况下采集滑块的位移数据;采用加逆模前馈的PID控制进行误差补偿。结果表明,含间隙模型的仿真结果与实验结果偏差很小,验证了模型的准确性;加逆模前馈的PID控制能有效的补偿误差,提高了机构运动的精确性。     

考虑双间隙曲柄滑块机构动力学建模与分析

以曲柄滑块机构为例,考虑机构两处旋转副间隙,引入平面多体系统中转动副间隙描述的数学模型,采用修正混合非线性弹簧阻尼接触碰撞力模型分析运动副元素的碰撞特性,采用牛顿-欧拉法建立了曲柄滑块机构的运动学和动力学模型,使用数值仿真和ADAMS仿真分析对比其仿真结果,验证所建立模型的正确性,得出运动副间隙对机构动力学特性的影响特点。     

含间隙曲柄滑块机构运动副动态磨损研究

含间隙曲柄滑块机构中运动副的润滑情况不同于滑动轴承,其相对速度不足以形成动压润滑而处于边界润滑状态下.为了分析此状态下的动态磨损问题,考虑到含间隙运动副边界润滑时轴套的切向弹性变形和切向阻尼,结合考虑间隙运动副碰撞接触的非线性弹簧阻尼模型,提出边界润滑条件下的间隙副接触力模型,进而在此基础上推导出间隙副的动态磨损模型,并对含间隙曲柄滑块机构的运动副动态磨损进行数值分析.计算结果表明副元素间呈现出连续弹性变形现象,在连续变形接触处,动态磨损量较大使磨损加剧,并出现非均匀磨损.     

含干摩擦间隙铰链曲柄滑块机构的动力学仿真与实验

基于动力学仿真软件,对含间隙曲柄滑块机构进行动力学分析,研究不同间隙大小的铰链在干摩擦条件下和无摩擦条件下对曲柄滑块机构动态响应的影响。搭建曲柄滑块机构实验台,通过实验,研究干摩擦条件下和充分润滑条件下不同间隙大小的铰链对曲柄滑块机构动态响应的影响。研究表明,铰链摩擦、间隙大小和转速高低,对曲柄滑块机构的动力学特性均有影响。     

含间隙机构运动副的动力学模型

运动副间隙对某些机械系统的影响已经不容忽视 ,运动副间隙模型是研究含间隙机械系统的关键问题之一。本文综述了机构动力学中的运动副间隙模型的近期研究成果 ,详细地阐述了运动副间隙模型的建模方法及有关数值解法。着重分析比较了常用的几种运动副间隙模型的特点 ,评述了目前用于分析含间隙机构的数值解法 ,并且指出了今后研究所面临的问题     

含间隙铰曲柄滑块机构中接触力计算方法对比研究

为了在开展含间隙铰多体系统动力学性能分析时选择最佳的接触力计算方法,以含间隙铰曲柄滑块机构为对象,建立了含间隙铰曲柄滑块机构多体动力学模型,针对几种接触力计算方法进行系统的对比分析.研究了不同间隙、曲柄转速和恢复系数下,接触力计算方法对曲柄滑块机构动力学性能分析的影响.结果表明,在研究径向间隙、驱动载荷和恢复系数变化对...     

含间隙平面连杆机构动态特性研究

采用非线性弹簧接触力和非线性阻尼描述了含间隙运动副副元素的碰撞接触过程,以此为基础建立了含间隙平面连杆机的动力学模型,通过大量的数值仿真,研究了运动副间隙对机构动态特性的影响及副元素的相对运动过程。首次指出了高速运转条件下,运动副副元素由于弹性变形而出现的连续变形接触现象。     

面向虚拟样机的机构间隙旋转铰建模与动力学仿真

含间隙机构的运动/动力学仿真必须考虑间隙及其影响因素对机构动态特性的影响.针对大型重载机构虚拟样机中的间隙旋转铰,建立考虑铰接处两相对运动构件制造和装配误差的旋转铰间隙变化模型.基于间隙矢量模型,描述间隙铰处两构件间的相对运动学关系和基于非线性碰撞接触模式的动力学约束关系.该模型改善了一般虚拟样机仿真软件对间隙铰建模不考虑制造和装配误差的不足,可以提高虚拟样机仿真的可靠性、真实性.对一汽轮机阀门机构进行仿真计算,分析铰间隙、制造和装配误差等因素对机构动力学特性的影响.     

考虑间隙和柔性轴的圆柱分度凸轮机构动力学特性研究

对圆柱分度凸轮机构动力学特性进行了研究,在考虑间隙存在和柔性轴的前提下建立了系统的动力学方程,并应用有限差分法进行求解。结果表明从动件的最大角加速度提高了24．3％。凸轮轴的角速度高频振荡,波动幅值为3．2％,这为高速凸轮机构设计提供了依据。     

含间隙机械系统动力学响应的特征

用谐波平衡方法和数值积分方法 ,分析了受单频激励的含间隙机械系统的动力学响应 ,发现在频域中存在多个峰值 ,其对应的频率值为激励频率的奇数倍。同时本文分析了间隙、激励频率和激励幅值等因素对含间隙系统的影响     

工业平缝机针杆机构铰链间隙仿真分析

工业平缝机作为典型的机电一体化设备,是由针杆机构、挑线机构、勾线机构和送布机构组成。其中,针杆机构作为四大成缝机构之一,它的主要任务是驱动机针刺穿缝料,并在缝料下方形成面线环,为勾线动作作准备。针对工业平缝机针杆机构,采用SOLIDWORKS建立实体模型,然后导入动力学分析软件ADAMS中,建立含铰链间隙的平缝机针杆机构动力学模型。分别对理想连接铰链和含间隙铰链两种情况的平缝机针杆机构进行动力学仿真模拟。得出不同情况下,关键构件的速度、加速度、铰关节作用力的变化规律,表明铰链间隙能在较大程度上影响工业平缝机针杆机构工作性能。     

轴承间隙及柔性特征对机构动态误差的影响分析

为能够准确、有效地揭示轴承间隙与柔性特征对机构动态误差的影响规律,基于多体动力学理论与Hertz接触理论,提出一种计及轴承间隙与柔性特征影响的多体系统建模方法。该方法采用力约束替代运动约束,构建多体系统环境下的轴承精细化模型。基于该方法,可深入揭示轴承微观动力特性与多体系统宏观动态性能及运动精度之间的映射关系。在此基础上,以含深沟球轴承的曲柄滑块机构为仿真算例,分析轴承间隙与柔性特征对该机构运动位置与速度误差的影响规律。研究表明,轴承内外圈中心形成的相对偏心轨迹的变化特征是由多体系统动态环境下的轴承受载特性决定的;在轴承偏心影响下的机构运动位置与速度误差大小会随曲柄转角位置不同而变化。     

基于间隙运动副的往复压缩机传动机构动力学分析

以往复压缩机传动机构为对象,利用ADAMS软件的碰撞函数,建立带有转动副间隙的往复压缩机传动机构多体动力学模型,研究间隙转动副对机构动力学性能的影响。考虑间隙幅值、气缸载荷、曲轴转速和柔性连杆等影响因素,进行五种工况的动力学分析。仿真的结果表明所述因素对机构的动力学性能影响显著。     

多间隙平面机械系统动态性能分析

在考虑多间隙的条件下,对机械系统的动态性能进行了分析。首先,建立了转动副考虑间隙时的运动学模型,其次,选取了Flores接触力模型建立了间隙关节元素之间的法向接触力,并利用修正的Coulomb摩擦力模型计算了摩擦力。最后,以平面曲柄滑块机构为例,在机械系统中分别考虑单个间隙和多间隙进行了对比分析,并对不同尺寸的间隙关节进行了分别仿真,数值结果证明机械系统中引入间隙关节越多且间隙尺寸越大其动力学性能越恶化。     

含间隙的翅翼机构运动稳定性的研究

在分析了常用的运动稳定性分析方法优缺点和局限性的基础上,应用Floquet-Lyapunov理论对以连续接触模型建立的含间隙翅翼机构动力学方程周期解的稳定性进行分析.研究结果表明,当间隙值大于某一值时,机构的周期运动将是不稳定的.     

基于Kane方法的仿鱼机器人波状游动的动力学建模

提出了基于Kane方法的仿鱼机器人波状游动的动力学模型。通过对鱼体波状游动的运动学描述,将仿鱼机器人离散成刚性头部、柔性身体和摆动尾鳍三个部分并划分为多个运动环节进行分析,考虑鱼体外部环境的作用力:流体附加质量、流体加速作用的弗劳德—克里洛夫力、鱼体游动过程中的阻力特征,建立仿鱼机器人的动力学模型。数值实例表明,利用该动力学模型,能够有效地实现给定鱼体各环节的运动参数求解作用力矩、给定作用力矩求解运动规律,进一步设计仿鱼机器人各环节的运动规律,寻找一种实现鱼体推进力最大和推进效率最高的规划方法。该动力学模型的建立为研究仿鱼机器人的运动控制算法和规划算法,揭示鱼体利用流场能量的动力学机理提供了重要理论支撑。