一种非对称6-PSS并联机构的工作空间和灵活度研究

针对非对称并联机构在某些方面有着特殊的应用但研究较少的现状，对一种非对称6-PSS并联机构工作空间和灵活度进行了研究，得到了其工作空间和灵活度随结构参数和姿态要求的变化规律，得出此机构可以应用在y轴方向工作空间要求大，而绕x轴转角要求不高的场合。为进一步扩大并联机构的实际应用提供了依据。     

4 UPU并联机构奇异研究与工作空间分析

基于螺旋理论,分析了一种4-UPU并联机构的运动性质,利用Kutzbach-Grübler公式计算了机构的自由度。根据机构运动副的布置方式,选取4个移动副作为输入。建立机构的位置关系方程,采用雅克比代数法判断奇异性;根据约束条件和位置关系方程,得到了机构在定姿态且非奇异条件下的工作空间。计算结果表明,机构的奇异位形与姿态角和平台结构参数有关;在非奇异条件下,机构的工作空间不连续,存在"空洞",工作空间范围与姿态角关系显著。     

薄壁高筋筒形件内高压成形力学条件分析(英文)

为探讨薄壁高筋筒形件整体内高压成形的可行性,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,研究了一端约束、一段自由约束特征的薄板(加强筋)失稳的力学条件。基于"板条梁"理论给出了筋板失稳欧拉力的数学表达式。结合数值模拟分析了筋板高度和内径对失稳的影响。结果表明:对于1Cr18Ni9Ti薄壁高筋筒形件胀形量为20%时其临界高厚比和径厚比分别为14和30。随着高厚比增大,成形性降低,随着径厚比增大,成形性提高。绘制了内高压成形窗口图,为薄壁高筋筒形件内高压成形规律的深入研究和内高压成形工艺设计奠定了理论基础。     

3-RPS并联机构奇异位形分析

文章提出用螺旋理论的方法来构造包括结构奇异和约束奇异信息的雅可比矩阵,应用这种方法针对6PM2机床的3-RPS并联机构奇异位形进行分析.提出的分析方法可以为并联机构的机构设计和控制提供理论依据.     

3-RPC机构的安全工作空间设计

影响并联机器人安全工作空间的因素很多,如:奇异位型、机构结构尺度、静态受力等。以3-RPC并联机器人为研究对象,基于机构位置分析,以雅克比条件数为基准,采用数值迭代法得到机构杆长极限尺度。通过运动仿真验证机构在极限杆长空间内杆件的干涉性和静态受力,从而保证机构工作空间的安全性。最后,采用极坐标搜索法计算了机构的安全工作空间。     

一种平面二自由度并联机构工作空间分析

针对一种平面二自由度并联机构进行运动学分析,研究机构两类奇异位形的出现条件及奇异姿态,并全面讨论了机构两种运动学反解模型下存在的各种理论工作空间的形状及内接矩形面积的计算公式.通过一种量纲一化的参数模型,将机构运动学参数的无限设计空间转化为一个有限的设计面域,并绘制了最大矩形工作空间的性能图谱.利用该图谱,有效指导了机...     

两平移一转动并联机构奇异位形分析

介绍一种两平移一转动并联机构及其在中医推拿方面的应用,从机构的位置反解出发求出该并联机构的雅可比矩阵,利用雅可比矩阵法系统地讨论了该并联机构的三类奇异位形,为该机构的实际应用提供理论依据。     

面向轴向冷挤成形件组织性能的成形装备设计方法

为提高轴向冷挤压成形件的组织性能,提出了一种宏观机械参数设计与微观材料组织分析交互的成形装备设计理论方法.首先对轴向振动冷挤压工艺进行了优化,并确定了目标成形件和凹模的具体参数.在宏微观尺度内,将挤压成形力和坯料宏微观参数相结合,设计3因素3水平正交试验,得到各因素对宏微观参数的影响规律,并据此进行成形装备主体结构的设...     

基于混合遗传算法的3-RRRT并联机构奇异位形研究

根据3-RRRT并联机构特点,运用并联机构支链中支杆的方向余弦和动平台绝对位置坐标为系统广义坐标的方法,推导了机构运动学模型和奇异位形时的条件方程。运用浮点遗传算法和拟牛顿法相结合的混合遗传算法在MATLAB上编制奇异位形仿真程序,给出了机构奇异位形空间的图形,并分析机构奇异分布规律。     

具有弧形移动副3 RPS并联机构的运动学分析

提出两种具有弧型移动副的RPS并联机构,其分支运动链均由一个转动副R,一个弧形移动副P和一个球铰S构成。运用螺旋理论,对这两种并联机构的自由度、位置反解、工作空间进行分析。第一种并联机构动平台的转动中心为弧形连杆的中心,动平台绕Z轴的旋转相对其它两个方向的旋转具有解耦性;第二并联机构动平台的转动中心是各支链球铰中心与弧形连杆中心连线的交点,此交点随动平台的位姿变化而变化;此外,第二种并联机构的工作空间比第一种并联机构的工作空间小。这两种并联机构结构简单、灵活度较高,可应用于虚轴机床、航空模拟设备、医疗设备等领域。     

一种新型3自由度并联机构运动学分析

首先建立3-PSS机构的位置方程,根据方程的特点,将该机构简化为一简单的等效机构,进而求出机构的位置正、反解的解析表达式。最后根据该机构的工作空间的特性,考虑了铰链摆动角的限制条件,给出了工作空间的解析式。本文所得的结果是进行3-PSS机构的其它特性分析和开发并联机构装备的基础。     

三平动冗余驱动并联机床工作空间与运动学分析

以三平动非对称冗余驱动(3-2SPS)并联机床机构为研究对象,并对该机构进行工作空间和运动学分析。建立该机构的位置反解模型,并得到带约束条件的位置反解运动方程,利用边界数值搜索法,确定并联机构的工作空间。采用Matlab曲线拟合[1]确定杆长变化与动平台运动位姿关系方程,以此分析冗余驱动滑块位于不同位置状态下,每个杆长的速度、加速度。研究结果为3-2SPS非对称冗余驱动并联机构的实际应用提供了理论依据。     

一种3-RPPS六自由度并联机构运动学分析与仿真

提出了一种新型六自由度3-RPPS并联机构,并介绍了其解耦特性和参考坐标系。建立了机构的运动学模型,得到机构运动学的位姿和速度解析表达式;采用极坐标边界搜索法求解机构的工作空间并计算工作空间的体积。通过数值仿真,得到了给定动平台运动规律下,支链的长度和速度变化规律以及机构的定姿态位置工作空间和定位置姿态工作空间,并优化得到工作空间体积最大时结构参数的取值范围。     

锥形件一次成形不起皱条件下的质点径向位移

针对锥形件在一次成形过程中易出现起皱缺陷,分析了锥形件的成形特征,给出锥形件的成形机理,定义一次成形中锥壁上质点靠模位移最大点为不起皱关键点,并依据材料性能和几何条件,给出了锥形件一次成形极限不起皱关键点径向位移的计算条件。利用网格应变测试仪,分别对3种材料进行锥形件成形实验分析验证,得出锥形件一次成形不起皱条件下不同相对锥顶直径的径向位移实验值,并与计算条件得出的理论计算值进行对比分析,计算两者的误差,初步判定计算条件的适用性。给出计算条件的修正值和修正后的计算值与实验值的误差,最终获得计算条件的修正结果和适用范围。     

2RPU/2SPS并联机构工作空间及运动学分析

为获得2RPU/2SPS并联机构的工作空间和运动特性,基于拓扑结构方位特征集方程求解其自由度和方位特征集,利用空间坐标变换法和封闭矢量法建立位置反解方程。以蒙特卡洛法为基础,通过反解方程并利用MATLAB软件进行数值仿真得到工作空间,结果表明由于该机构具有对称性,使得工作空间呈现对称分布。运用ADAMS软件进行运动学仿真分析,得到动平台位移、速度、加速度随时间的变化曲线图且曲线呈现周期性变化,证明了该2RPU/2SPS并联机构具有良好的工作性能和应用价值     

各种卷板成形工艺的辊筒受力分析

分析了各种卷板机的卷板工作过程及其工艺成形特点,同时相应地给出了各辊筒的受力计算公式.     

四自由度部分解耦并联机构运动学和性能分析

针对并联机构强耦合性导致的运动学分析复杂、控制难度大、工作空间小等问题,设计了一种新型四自由度并联机构。采用螺旋理论分析了机构的运动特性,得知该机构具有两转动两移动自由度,可由4个移动副驱动;建立了机构的位置数学模型,得到了位置反解表达式,分析了运动部分解耦特性;对机构进行了速度分析,推导了速度雅可比矩阵;基于雅可比矩阵对机构进行了奇异分析,得到了机构的奇异位形;分析了机构的条件数指标,通过添加冗余驱动分支消除了奇异位形,提升了机构的条件数性能,并验证了该机构具有较大的工作空间。     

3UPU并联机构的运动学分析与结构参数优化

以3UPU并联机构为研究对象,运用Solidwork建立机构的三维模型,根据方位特征集理论对机构的方位特征集、自由度、耦合度进行分析;同时求解机构的运动学逆解;采用一种新型数值分析法分析机构的工作空间;基于果蝇优化算法(FOA)对3UPU并联机构结构参数进行优化。结果表明:3UPU并联机构具有较大的工作空间且工作空间存在空洞。优化后的参数为后期样机研制、轨迹规划提供了依据。     

三移一转并联机构运动学分析

为满足钢铁搬运行业的应用需求,提出了一种新型三移一转并联机构。该机构的每条分支包含驱动支链RPR和执行支链RPaPaR,其执行支链中的平行四边形铰链Pa具有封闭环结构特性,使机构有较大的刚度。借助螺旋理论分析了该并联机构的自由度。采用机构杆件之间的几何条件以及坐标变换求出机构的位置逆解,得到驱动杆件与动平台位姿的关系。根据钢铁搬运任务需求,使用五次多项式计算出动平台分段驱动函数,在仿真软件ADAMS中实现机构末端由初始到目标位置的轨迹规划,并由驱动杆的仿真数据与计算数据一致,验证了机构位置逆解数学模型的正确性。利用PID控制器搭建机构的位置控制模型,实现动平台的实际位置与理论位置轨迹的一致性。使用CAD变量几何法得到了机构的可达位置工作空间,并对其进行了分析,得出工作空间分布特点。     

冲压与渐进成形薄壁件的结构抗压与抗凹性分析

对冲压与渐进成形薄壁件的整体抗压和局部抗凹性进行对比分析,发现与冲压件相比,渐进成形凸台件的侧壁变形更严重并成为弱区,使渐进成形件的整体抗压和局部抗凹性有所降低。塑性变形后,SUS304板由于存在加工硬化,制件承载能力较不考虑加工的影响时更高;Al6061制件的承载能力则较不考虑加工的影响时有所降低,成形过程对薄壁件结构抗压与抗凹性的影响,取决于加载方式和材料性能的综合作用。