非圆齿轮齿条机构的设计

在非圆齿轮传动中,按照齿轮齿条传动的原理,可得到一种非圆齿轮齿条运动机构,此时,齿条的节曲线不再是直线,而是平面曲线。本文阐述了其成形原理,推导了其啮合方程,并设计了正弦齿轮齿条传动机构,验证了设计方法的可行性。     

非圆齿轮传动的设计与运动仿真

根据非圆齿轮传动特点与当前研究,介绍了非圆齿轮传动设计的一般方法,并指出设计非圆齿轮的参数和各参数之间的关系及参数的确定方法。设计了一非圆齿轮副,确定出非圆齿轮的相关参数和节曲线。根据目前采用非圆齿轮节曲线纯滚动理论得出的非圆齿轮齿廓曲线的数学模型,运用Matlab编程得出非圆齿轮的齿廓形状,导入Pro/E软件完成了非圆齿轮的三维建模,并进行了非圆齿轮副的运动仿真,分析了仿真结果。     

基于齿廓法线的非圆齿轮齿廓数值算法

基于齿廓法线法,提出一种简单的非圆齿轮齿廓的数值算法,将非圆齿轮齿廓的计算转化为求啮合瞬心的问题.基于插齿刀的几何模型,有效地解决了对于内凹节曲线齿轮齿廓的求解,当非圆齿轮的齿廓为圆弧,正弦等曲线时,此方法一样简洁有效.     

竞速轮椅的结构设计及虚拟仿真

针对残疾人运动员大型赛事使用的竞速轮椅进行了结构设计,采用Pro/E软件建立了三维实体模型,并通过IGES格式转换,导入ADAMS环境中,利用ADAMS/View建立了竞速轮椅的虚拟样机模型,并进行仿真,根据输出的数据曲线分析竞速轮椅的运动平稳性.以Pro/E和ADAMS技术结合进行的竞速轮椅的建模与仿真方法,适用于做复杂机械系统的仿真分析,有助于系统优化设计.     

章动面齿轮传动的啮合原理与动态仿真

根据啮合原理推导内切面齿轮的齿面方程、啮合方程和界限条件,以及内切面齿轮与外切面齿轮啮合的共轭条件,构成共轭啮合的"面-面"齿轮副,结合章动原理提出新型章动面齿轮传动.根据推导的面齿轮齿面方程,利用Pro/E软件构建章动面齿轮传动的三维模型,并采用ADAMS软件对其进行动态啮合力仿真,分析了新型章动面齿轮副动态啮合力的变化规律,为传动装置的优化设计及动力学分析提供了参考依据.     

一种新型非圆齿轮无级变速传动的运动学分析

针对非圆齿轮在无级变速方面的应用,论述了国内外非圆齿轮无级变速研究的现状,分析了非圆齿轮无级变速传动的数学原理,并介绍了一种新型非圆齿轮无级变速传动装置的设计要点和机构示意图。     

运用杠杆法计算汽车行星齿轮变速器的传动比

从运动特性方程推导出不同形式行星齿轮机构的等效杠杆,以输出速度为1个单位做速度线图,使等效杠杆法应用进行传动比计算更为简单明了。并对汽车自动变速器的2种典型行星齿轮机构进行速比分析。     

脚踏式翻书机构的设计及运动仿真

借助AUTOCAD软件,运用图解法完成了可供残疾人翻书用的脚踏式翻书机构的设计.采用解析法建立该机构的数学模型,将图解法结果代入解析式,验证了设计结果的正确性.最后,运用ADAMS软件建立了该机构模型,并对机构进行了运动学仿真,得到了脚踏式翻书机构翻页头的位移曲线、速度曲线及加速度曲线,验证了所设计的机构满足运动连续性要求,无错位、错序问题,为验证设计方案的合理性和可行性提供了有益的参考.     

蜗杆凸轮间歇运动机构参数化设计与动力学仿真

采用基于特征模型的造型方法,利用CATIA中CAA二次开发功能实现了蜗杆凸轮的参数化建模.然后在ADAMS中对蜗杆凸轮间歇运动机构进行动力学仿真,分析了啮合过程中输出轴角速度、角加速度及啮合力的变化特性.     

脚踏式翻书机构的设计及运动仿真

借助AUTOCAD软件,运用图解法完成了可供残疾人翻书用的脚踏式翻书机构的设计.采用解析法建立该机构的数学模型,将图解法结果代入解析式,验证了设计结果的正确性.最后,运用ADAMS软件建立了该机构模型,并对机构进行了运动学仿真,得到了脚踏式翻书机构翻页头的位移曲线、速度曲线及加速度曲线,验证了所设计的机构满足运动连续性要求,无错位、错序问题,为验证设计方案的合理性和可行性提供了有益的参考.     

双动系法在机构运动分析中的运用

利用变通思维，采用双动系法分析了椭圆形盘状凸轮机构的运动，为解决非圆形凸轮机构的运动分析提供了一种可行的方法。     

直齿圆柱齿轮副动力学特性分析

利用拉格朗日方程建立了含间隙直齿圆柱齿轮副的动力学模型,通过齿轮轮齿弹性变形的原理数值计算建立了时变刚度的数学模型.利用4~5阶Runge-Kutta数值积分法对系统进行了数值求解.结合Poincaré映射图、相图、FFT频谱图、系统分岔图分析了系统随激励频率和阻尼变化时的动力学行为,发现了其稳定周期运动和倍周期运动及混沌运动.通过齿轮冲击模型数值计算,找出了不同初值情况下的冲击状态.     

RV传动太阳轮浮动位移量的计算

讨论了高精度ＲＶ传动输出机构因构件杆长偏差和铰链运行副间隙而使与渐开线行星齿轮相固联的３个曲柄不能保持平行的状态下，太阳轮中心产生浮动位移的大小和方向的计算模型。在这一位移状态下，太阳轮的３个啮合法向力趋于自相平衡，提出了３个啮合作用力的分布系数的计算方法，给出了数值计算例证。     

摆线针轮行星传动的几何回差分析计算

定量地分析了各种误差因素对摆线针轮行星传动几何回差的影响，并建立了计算摆线针轮行星传动几休回差的数学模型。     

交错齿结构非对称齿齿轮泵设计

为提高齿轮泵排量、降低流量脉动率，就齿轮泵进行新齿形及新结构改进设计，提出采用交错齿结构，流量脉动率可降低70％左右，采用非对称高齿齿形排量可增大10％，同时又可降低噪音，该泵是齿轮泵的优良品种，有一定实用价值和应用前景．     

新型双作用柱塞泵的设计与特性分析

为改善斜盘式柱塞泵的脉动性能,基于啮合理论和几何学的相关知识,提出了由双端曲面齿轮作为转子、双作用柱塞不间断排油的新型双作用柱塞泵.利用端曲面齿轮副传动原理,建立了双端曲面齿轮啮合坐标系和柱塞运动坐标系,结合柱塞泵的工作特性,进行了柱塞结构的设计,探讨了新型柱塞泵的柱塞分布情况;运用新型双作用柱塞泵的工作原理,推导出了柱塞位移、速度及相应的瞬时流量方程,并分析了柱塞数、偏心率和端曲面齿轮阶数对流量脉动率的影响因素.分析结果表明:相较于现有的斜盘式柱塞泵,新型双作用柱塞泵流量脉动率的变化趋势更为平稳,且流量脉动率随着柱塞数量的增多,偏心率的减小,端曲面齿轮阶数的增大而降低;通过试验,得出柱塞运动速度的最大误差为4.79 mm/s.      

谐波转矩对高速列车齿轮箱体与牵引电机振动特性的影响

为研究机电耦合作用下齿轮箱体和牵引电机的振动幅值、频谱分布及其随高速列车行驶速度的变化趋势, 分析了三相逆变器输出电压谐波频率分布与牵引电机谐波转矩, 建立了传动系统扭振模型; 基于直接转矩控制理论与车辆系统动力学理论, 搭建了牵引电机控制模型和高速列车多体动力学模型; 通过Simulink和SIMPACK联合仿真平台对比了恒力矩输入与含有谐波转矩的力矩输入模型, 分析了不同速度下牵引电机谐波转矩对高速列车齿轮箱体和牵引电机振动特性的影响。分析结果表明: 当高速列车以250 km·h-1的速度匀速运行时, 齿轮箱体大齿轮上方纵向振动、小齿轮上方纵向与垂向振动受牵引电机谐波转矩影响显著, 在700 Hz主频处振动加速度幅值显著增大, 该频率恰为牵引电机输出转矩基波频率的6倍; 在谐波转矩的影响下, 牵引电机在52 Hz主频处横向振动加速度幅值增加52.78%, 在49 Hz主频处垂向振动加速度幅值增加18.95%;随着高速列车速度的增加, 齿轮箱体纵向与牵引电机各向振动加速度逐渐增加, 牵引电机谐波转矩对齿轮箱体纵向振动加速度均方根的影响逐渐减小, 在6倍基波频率处, 齿轮箱体小齿轮上方和牵引电机纵向与垂向振动加速度均先增大后减小, 在速度为250 km·h-1时达到极大值, 且齿轮箱体和牵引电机的垂向振动受6倍基波频率谐波转矩的影响比纵向振动更为明显, 而其横向振动特性几乎不受谐波转矩的影响。      

基于Matlab/Simulink与Adams/Car的车辆稳定性控制系统联合仿真

利用Adams/CAR建立整车动力学仿真模型,在Matlab/Simulink中建立一种车辆稳定性控制器,并通过Adams/Control模块实现两者之间的联合仿真。阶跃仿真和正弦仿真结果表明:设计的控制器能有效控制车辆的稳定性,验证了联合仿真方法的可行性,为车辆稳定性控制系统控制策略的快速开发提供参考。     

船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。