新型铁钻工旋扣钳夹持力的研究

针对旋扣钳对不同钻具进行拧卸时夹持角的差异性,对钻具半径和夹持角的关系进行了研究分析。得到夹持角后便可以确定旋扣钳在工作状态下的受力关系。通过分析旋扣钳的受力,推导得出油缸推力、夹持力等重要结果。利用所得公式和最大油缸推力对不同直径的钻具进行了实例计算。最后通过ADAMS软件对旋扣钳进行仿真,再次校验了研究的正确性。     

轨道式焊接机器人的虚拟样机设计与仿真

针对受损的水轮机叶片等具有空间复杂曲面结构,在其安装位置直接进行修复工作,设计了一种基于移动平台的焊接机器人虚拟样机。为确定焊枪末端与机器人6个关节之间的运动关系,建立虚拟样机DH坐标系,借助Matlab软件得到运动学方程正、逆解。将在Solid Works软件中建立的焊接机器人三维模型,导入ADAMS仿真软件进行运动学分析。仿真结果表明:机器人在狭窄空间启动时,由滑动、转动关节运动引起的焊枪末端空间位移变化小,速度、加速度曲线变化平缓,无任何突变,证明了该虚拟样机设计的有效性,满足基坑内的焊接工作要求。     

梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合特性对比分析

基于有限元软件ADINA,分别建立梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合有限元模型,通过调用FSI模块,实现两者的流固耦合仿真分析。通过对比分析数值模拟结果发现:与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的启闭特性好、流场对称性好,有利于降低噪声与振动。     

基于ADAMS的某拼接式熨平板振动特性仿真分析

摊铺机熨平板主要功能为将热混合料进行摊平、捣实、熨平,振捣器位于熨平板前端,利用偏心轴作用作往复运动,对混合料进行预压实。利用ADAMS软件建立某摊铺机拼接式熨平板动力学仿真模型,在相邻拼接段之间不同的振捣相位差的情况下,得到熨平板底板的振动情况,并与试验进行对比,验证了该仿真分析方法的可行性。     

基于ADAMS的锥齿轮传动系统动态特性仿真和可靠性疲劳分析

利用Pro/E软件对齿轮进行参数化三维实体造型,并运用Parasolid把其导入ADAMS中,建立齿轮传动系统动力学仿真模型,进行运动分析、动态干涉情况分析以及利用动态指数进行可靠性疲劳分析,验证齿轮三维参数化造型过程及传动系统建模过程的合理性.     

一种选择性柔性五自由度机器人的运动学分析

介绍一种新的选择性柔性五自由度机器人,以D-H矩阵为基础建立了机器人的运动学方程,利用代数解法直接推导出逆运动学的解。进行Matlab数值仿真求解出机器人的可达工作空间,进行ADAMS仿真,给出机器人末端执行器中心在x,y,z轴的位移、速度、加速度曲线,利用所测数据证明推导的运动学方程正确性。仿真结果表明,机器臂可平稳安全到达工作空间内指定位置,从而验证结构设计的合理性,为后续结构优化和运动控制提供依据。     

轨道除雪车液压系统的设计与分析

为解决内蒙赤大白运输段因冬季频繁积雪导致线路中断的实际问题,设计与研究了一种轨道除雪车。以自主研制的轨道除雪车为研究对象,分析了轨道除雪车液压系统相关结构,设计了除雪装置液压系统。根据轨道除雪车的性能指标,对轨道除雪车液压系统主要元件进行了参数设计。在此基础上,运用液压数值分析软件Automation Studio对轨道除雪车除雪装置液压系统进行了数值分析,数值分析曲线直观地显示了集、抛雪液压马达和转向液压马达的流量、转速和压力。对比实测参数值和数值分析结果,两者最大相对误差绝对值小于12%。现场测试表明:轨道除雪车除雪高度大于3 m,除雪宽度大于3.5 m,除雪扬程大于10 m,除雪装置液压系统性能稳定,满足轨道除雪车设计指标。     

基于RecurDyn的颚式破碎机动力学仿真分析

介绍了使用RecurDyn对复摆颚式破碎机动颚进行动力学仿真分析的方法。先使用SolidWorks建立三维模型,将其导入RecurDyn进行仿真运动,并对所得到的结果进行分析,仿真得到的数据对颚式破碎机的设计与分析都有重要的作用。     

先导式减压阀的静动态特性仿真分析

先导式减压阀在中高压气液动系统中得到广泛应用,由于其静态和动态特性对整个回路的工作状态有明显影响,因此,需对减压阀的工作特性进行研究。针对典型结构的先导式减压阀,建立其数学模型和仿真模型,根据仿真结果对其输出压力、流量等静态和动态特性进行分析,可对减压阀的工作状态和内部机制有更深刻的理解。仿真结果表明:利用AMESim进行仿真具有建模简便、模型精确、运算快捷的优点,能够有效节省试验和设计成本。     

一种搬运机器人运动学仿真分析和实际应用

采用D-H方法建立了一种搬运机器人的连杆坐标系,详细求解了其运动学正解问题,通过ADAMS对该搬运机器人运动仿真分析,得到了机器人末端位置点的位移和角度,证明了其运动学模型的正确性;同时利用ADAMS对搬运机器人在实际应用中进行空间轨迹规划,指导现场调试,节约了现场调试时间。该搬运机器人解决了实际生产中对一定规格的重物以及有害物质搬运难的问题,从而提高了生产效率。     

基于动力学的机床加工运动分析

数控定梁龙门机床的加工精度受多种因素影响,包括零部件的制造、装配误差、材料的刚度阻尼、振动、材料切削厚度等。从提高机床加工精度出发,根据拉格朗日动力学原理建立了机床的动力学模型;分析横梁、床身等部件的自由度关系,建立了机床运动学模型;采用ADAMS软件仿真机床的瞬态动力和运动关系,对比研究了不同的瞬态切削力变化对机床切削位移、速度的影响。结果表明:当机床切削厚度增大时,切削力、切削速度和切削加速度会随之增大,同时切削速度和加速度的变化滞后切削厚度和切削力的变化;在切削受力突变处切削速度有波动,移动加速度有突变,波动时间滞后切削力突变时间。仿真结果与实际机床加工情况吻合,为机床加工的运动分析提供参考。     

基于仿生手指的血管介入手术机器人设计与分析

血管介入手术是目前治疗心脑血管疾病最有效的方式,但血管介入手术操作风险大、操作技巧要求较高和医生培训周期较长成为目前制约其发展的主要原因。利用机器人技术辅助医生进行手术成为目前研究的热点,也是目前的迫切需求。针对血管介入手术的操作特点,提出一种基于仿生手指的血管介入手术机器人,该机器人使用丝杠滑台实现导丝、导管的前后递送,利用基于仿生手指的机构设计实现导丝、导管的旋捻。建立该机器人的三维结构模型,对旋捻机构进行运动学计算和分析,并建立其运动学方程,给出了旋捻运动执行段的速度和加速度的表达式。利用ADAMS软件对该机器人进行运动学仿真,给出旋捻机构执行端的运动曲线并验证了理论计算的正确性,证明了所开发的血管介入机器人的可行性。     

整体螺栓滚轮滚针轴承滚子素线优化设计研究

针对整体螺栓滚轮滚针轴承滚子边缘应力集中现象,运用非理想赫兹接触理论,建立滚子与滚道非理想赫兹接触模型。研究全圆弧母线修形、相交圆弧母线修形、相切圆弧母线修形和对数母线修形方式对滚子与滚道之间接触变形和应力分布的影响规律。结果表明：在相同载荷下,相切圆弧母线修形的滚子接触变形最小;相交圆弧母线修形和相切圆弧母线修形滚子存在接触应力集中现象;全圆弧母线修形和对数母线修形的接触应力分布均匀,对数母线修形滚子的接触应力最小。对数母线修形是4种方法中适合用于滚轮滚针轴承滚子素线的修形方式。     

轨道路基动力响应液压激振系统仿真

为了研究轨道路基动力响应,对所建立的可模拟列车荷载的液压激振系统进行了AMESim建模与仿真。对所设计的动、静压腔液压激振系统分别进行建模与仿真,验证各自的可行性;然后封装所有模型构建整个液压激振系统模型,并对其进行仿真。结果表明,所设计的液压激振系统能满足设计指标要求。     

错架图书识拣机器人结构设计及运动学分析

设计了一个四自由度直角坐标错架图书分拣机器人,传动机构由一个R方向的转动机构和X、Y、Z 3个方向上的滑动机构组成,通过各个传动机构的运动实现末端执行器所要到达的位置。利用D-H参数法建立机器人的运动学方程,对机器人末端执行机构的运动进行理论推导,利用SolidWorks进行建模,将模型导入到ADAMS软件中进行运动学仿真。结果表明:机器人末端位移、速度曲线变化平稳,能到达空间中的指定位置,验证了结构设计的合理性,从而为控制系统的设计提供了依据。     

茄子采摘机器人虚拟样机设计与仿真

为了取得采摘机器人最优设计,建立了采摘机器人的虚拟样机。借助Denavit-Hartenberg法建立了理论模型,确定机器人各运动构件与末端执行器在空间位置之间的关系,得到运动学方程的正解。采用Ai－1与矩阵0 T4左乘解耦,借助Matlab软件求出运动学逆解。利用Pro／e建立采摘机器人三维模型,导入ADAMS仿真软件进行运动学仿真分析。仿真结果表明：D-H法建立的运动学模型反映了机器人的真实运动情况,运动学正逆解正确。设计开发的4自由度采摘机器人虚拟样机结构设计合理,能够满足温室栽培模式下茄子采摘的要求。     

铁路货车摘钩机器人的动力学分析与仿真

针对编组站驼峰摘钩问题,设计一种三自由度行走式摘钩机器人.在上关节处建立各连杆的坐标系,用D-H参数法推导出机器人的运动学方程,同时用拉格朗日法建立机器人的动力学方程.在Pro/E软件中建立摘钩机器人的三维模型,并将其导入ADAMS软件进行动力学仿真,得到摘钩机器人各关节的力/力矩-时间曲线.与理论计算结果进行对比,表明所建立的摘钩机器人的动力学方程是正确的,进而说明该摘钩机器人的结构可行.     

一种减振精镗刀结构设计及动态特性仿真研究

针对大长径比镗刀精镗深孔出现的振动问题,根据动力学理论建立了减振镗杆的数学理论模型,得出了影响减振效果的几个关键参数:动力吸振器和主振动系统的质量比、固有频率比、阻尼器的阻尼比等。完成了减振镗杆结构尺寸设计,确定了动力吸振器的参数值、几个核心部件的关键尺寸和材料、减振块的外形尺寸和材料、弹簧橡胶的内外径和轴向长度尺寸及相关材料和刚度值、阻尼液的阻尼系数及相关材料等。建立了减振镗杆的实体三维模型。通过ADAMS软件对减振镗杆作了仿真验证,得到了减振镗杆的幅频响应曲线,仿真验证了将弹簧刚度值和黏性阻尼比作为影响减振效果关键参数的正确性;针对两种不同类型镗杆作了仿真对比,得出所设计的减振镗杆减振幅度约为实心镗杆的3倍以上,可以大幅抑制镗杆的振幅并迅速缩短振动周期,对机床切削颤振具有很好的抑制作用。