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水环真空泵壳体及关键运动副力学分析

真空科学与技术学报 2023年第6期43卷 520-525页

作者：孟凡瑞郑志富张耀文荆延波李东林杨松松姜淙献赵国勇山东华成集团淄博水环真空泵厂有限公司淄博255200 山东理工大学机械工程学院淄博255000 山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255000

水环真空泵工作过程需要适应多种复杂的工况,关键零部件的力学性能和运动副的可靠性对水环真空泵整体工作有重要影响。本文使用ANSYS对水环真空泵分配板、泵体、泵盖进行静力学分析,得到其应力云图、变形云图和安全系数图,并对关键运动... 详细信息

水环真空泵工作过程需要适应多种复杂的工况,关键零部件的力学性能和运动副的可靠性对水环真空泵整体工作有重要影响。本文使用ANSYS对水环真空泵分配板、泵体、泵盖进行静力学分析,得到其应力云图、变形云图和安全系数图,并对关键运动副作受力分析,得到各方向的力和力矩。结果表明:泵体、泵盖、分配板应力分布均匀,且小于材料的屈服极限,变形量小于允许变形量,安全系数高,强度、刚度足够;运动副的作用力和作用力矩均小于最大承受强度,连接方式可靠。

关键词：水环真空泵静力学分析运动副壳体

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可变弯度导叶调节机构柔性多体仿真

航空发动机 2024年第2期50卷 88-94页

作者：曹铁男杨治中王小颖中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

为考察可变弯度导叶(VIGV)调节机构在运动过程中各零件的变形以及变形对调节精度、各叶片调节角度一致性的影响,利用有限元软件ABAQUS建立VIGV调节机构的柔性和刚性多体动力学3维模型。研究了柔性与刚体模型调节机构运动差异,并分析了... 详细信息

为考察可变弯度导叶(VIGV)调节机构在运动过程中各零件的变形以及变形对调节精度、各叶片调节角度一致性的影响,利用有限元软件ABAQUS建立VIGV调节机构的柔性和刚性多体动力学3维模型。研究了柔性与刚体模型调节机构运动差异,并分析了变形量对叶片角度调节的影响。在此基础上,对联动环径向限位、驱动力加载速率以及运动副摩擦阻力对机构调节精度等影响进行分析。结果表明:在调节角度较小时,柔性模型与刚体模型分析结果基本相当,随着调节角度的增大,各零件的变形对调节角度的影响逐渐增大,当L形杆转动0.5 rad时,二者可调叶片调节角度相差约0.9。;在运动过程中,运动副摩擦阻力的增大将增大机构运动所需的驱动力,驱动力加载速率对叶片角度调节的影响在一定范围内可以忽略;联动环径向限位的取消或分布的不均匀均将引起叶片调节角度不同程度的差异,无联动环径向限位下,各摇臂之间的调节角度存在最大相差约0.3°的差异。

关键词：可变弯度导叶调节机构角度调节柔性多体动力学运动副联动环摇臂风扇

受限颗粒体对运动副摩擦力-速度关系的影响研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2023年第10期46卷 1337-1342页

作者：苏灿春王伟鄢晓宇合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

在运动过程中受粉尘、碎屑等颗粒的影响,运动副动力学特性会产生复杂变化。针对此类问题,文章开展了弹簧-滑块-传送带摩擦实验,通过将二氧化硅、金刚石、氧化铁等受限颗粒体引入铝质滑块-橡胶传送带,探究摩擦力-速度关系、摩擦非线性-... 详细信息

在运动过程中受粉尘、碎屑等颗粒的影响,运动副动力学特性会产生复杂变化。针对此类问题,文章开展了弹簧-滑块-传送带摩擦实验,通过将二氧化硅、金刚石、氧化铁等受限颗粒体引入铝质滑块-橡胶传送带,探究摩擦力-速度关系、摩擦非线性-速度关系的变化。研究发现:不同载荷、颗粒材料、颗粒粒径对速度摩擦力-速度等关系会产生不同影响;随着载荷增加,滑块的摩擦力均值和标准差随之增大;加入二氧化硅颗粒后,摩擦力均值呈现减小趋势,摩擦力标准差呈现先减小后增大的趋势;加入金刚石、氧化铁颗粒后,摩擦力均值呈现增大趋势,摩擦力标准差呈现减小的趋势;随着粒径的增大,滑块受到的平均摩擦力及标准差呈现增大的趋势。该研究对含受限颗粒体的运动副的动力学特性有一定的指导意义。

关键词：受限颗粒体摩擦力摩擦非线性滑块运动副

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运动副摩擦参数的识别方法研究

应用力学学报 2007年第1期24卷 115-119页

作者：吴子英刘宏昭刘丽兰李鹏飞原大宁西安理工大学西安710048

采用粘性+库仑摩擦模型建立了单自由度回转机械系统运动微分方程,分别从时域和频域角度提出了两种识别运动副摩擦参数的方法。仿真结果表明,两种方法在较高信噪比下均能有效地辨识出库仑摩擦和粘性摩擦参数,其中频域法比时域法具有更高... 详细信息

采用粘性+库仑摩擦模型建立了单自由度回转机械系统运动微分方程,分别从时域和频域角度提出了两种识别运动副摩擦参数的方法。仿真结果表明,两种方法在较高信噪比下均能有效地辨识出库仑摩擦和粘性摩擦参数,其中频域法比时域法具有更高的参数估计精度。对电机驱动的单自由度转动机械系统实验装置的运动副建立了相应的摩擦模型,实验结果表明:在不同试验条件下两种方法计算得到的库仑和粘性摩擦参数具有较好重复性,从而验证了本文参数辨识方法的正确性。

关键词：运动副摩擦参数辨识库仑粘性

多工序复合加工复杂运动副驱动生产线进料段设计仿真优化与应用

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多工序复合加工复杂运动副驱动生产线进料段设计仿真优化与应用

作者：肖展开贵州大学

学位级别：硕士

本文针对现阶段机械设计偏重经验,设计过程中经验值多、经验公式多,忽视了创新设计的重要性,甚至忽略了方案设计阶段等问题。以现代科学理论为基础,提出了基于复杂运动副驱动的机械设计理念,提出了一套全新的机械设计制造思路,并在实际... 详细信息

本文针对现阶段机械设计偏重经验,设计过程中经验值多、经验公式多,忽视了创新设计的重要性,甚至忽略了方案设计阶段等问题。以现代科学理论为基础,提出了基于复杂运动副驱动的机械设计理念,提出了一套全新的机械设计制造思路,并在实际生产施工中加以验证。通过对传统机械设计生产线各元素进行深度剖析,对典型运动副单元提出更基本的构成要素,将复杂三维模型简单表达,对运动构件以点线元素进行参数化表达。通过研究运动副约束结构机理,获得新的机械设计思路——基于运动副驱动的机构模型设计,完成目标元器件的选型工作。最终得到优化后的生产线设计应用产品。本文主要研究内容如下所示:(1)基于传统机械设计非标生产线并进行运动学仿真。根据传机械统设计理念,结合机械电气有关设计思路,通过UG NX软件对整体非标生产线机械结构进行设计,结合该软件强大的建模功能和运动学仿真能力,得到本研究框架下的研究基础,定义各独立运动分区约束以及添加各组元间运动副关系,初步得到各运动分区运动学数据及整机动静态特征,验证各分区间运动的可靠性。(2)建立运动机构的构型概念和关联矩阵表达。针对运动构件构型,通过点线方式实现拓扑表示。对不同方案的运动构型用矢量表达,建立了进料段整机的运动构型和拓扑表示,对机械设计制造提出了新的思路,通过罗列各大非标设备供应平台的典型零件对实际可行性提供了依据。建立了主要运动机构静力学模型,构建运动构件的静力平衡模型,可以求出任意构件和运动副的集中载荷,最终确定本设计最优方案类型。(3)通过对运动副结构特征的探讨,提出约束两大运动副的特征元素,建立点、直线段、圆弧段等元素构成的约束向量与结构之间的关系,定义运动副实现的约束条件和运算规律,通过构建相互对应的几何、约束元素、构型的映射,结合第三章给出了经典部件条件满足的对应关系。通过不同的结构型谱赋予其实际设计制造意义,结合本次非标设计过程,完成部分结构的选型工作。(4)多工序复合加工生产线进料段整机参数优化试验。在前面虚拟样机计算和创新性选型的基础上,对设计零件加工以及对标准件采购,检验入库。依次完成对整体框架进行固定安装,对贯穿整机的运动机构和部件进行顺序安装。先后完成机械安装、电气安装、机构调试、电气调试、单机运行和整机运行过程。通过相关试验设计,完成对相应控制单元的参数优化。表明本文运动副驱动设计方法、结构方案和计算模型合理性和有效性。

关键词：非标运动副生产线机械设计理论机构构型

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控制棒驱动机构钩爪运动副受力分析及优化

核动力工程 2015年第3期36卷 90-93页

作者：孙振国刘森冉小兵戴长年李跃忠中广核工程有限公司广东深圳518172

建立运动副零件受力与钩爪尺寸、摩擦系数、连杆角度和外部载荷的函数表达式,并通过运动分析软件验证表达式的合理性。确定影响运动副的关键参数及其对零件受力的影响趋势,结果表明:钩爪运动副优化的有效方法为增长钩爪上2个销轴孔的间... 详细信息

建立运动副零件受力与钩爪尺寸、摩擦系数、连杆角度和外部载荷的函数表达式,并通过运动分析软件验证表达式的合理性。确定影响运动副的关键参数及其对零件受力的影响趋势,结果表明:钩爪运动副优化的有效方法为增长钩爪上2个销轴孔的间距。采用运动分析软件对优化前后的零件受力进行分析比较,结果表明:优化后零件受力得到了改善。

关键词：控制棒驱动机构运动副钩爪连杆销轴

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虚拟装配环境下运动副自动识别方法

计算机集成制造系统 2011年第1期17卷 62-68页

作者：张志贤刘检华宁汝新北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为有效地减少在装配仿真完成后进行机构运动仿真的前处理工作量,提高机构运动仿真的智能化程度,提出了一种在虚拟装配环境下面向运动仿真的机构运动副自动识别方法。通过提取虚拟装配环境下零部件间的装配约束信息,计算两个相连接零部... 详细信息

为有效地减少在装配仿真完成后进行机构运动仿真的前处理工作量,提高机构运动仿真的智能化程度,提出了一种在虚拟装配环境下面向运动仿真的机构运动副自动识别方法。通过提取虚拟装配环境下零部件间的装配约束信息,计算两个相连接零部件间所有约束的约束度,并利用计算所得的约束度自动映射出运动仿真机构中相应的运动副,为机构运动仿真中建立机构信息模型提供了基础信息。结合自主研发的原型系统虚拟装配工艺规划软件,给出了基于虚拟装配系统实现运动仿真的底层数据结构、机构模型的数据结构、信息传递过程和算法实现流程,并通过具体实例验证了方法的有效性。

关键词：虚拟装配运动副自动识别装配约束约束度

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变拓扑机构可变运动副设计目录研究

湖南大学学报（自然科学版） 2017年第10期44卷 33-40页

作者：刘江南张文博湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

可变运动副作为变拓扑机构改变拓扑结构的关键所在,其结构设计是变拓扑机构构型综合的难点.基于可变运动副拓扑变化方式的研究,构建可变运动副设计目录,用于可变运动副的结构设计.分别针对可变运动副的改变轴线方位、改变数目和改变类... 详细信息

可变运动副作为变拓扑机构改变拓扑结构的关键所在,其结构设计是变拓扑机构构型综合的难点.基于可变运动副拓扑变化方式的研究,构建可变运动副设计目录,用于可变运动副的结构设计.分别针对可变运动副的改变轴线方位、改变数目和改变类型等三类拓扑变化过程,分析可变运动副的约束变化特征,并采用运动副约束函数的算术运算进行描述.在归纳设计可变运动副结构形式的基础上,对可变运动副拓扑变化方式、约束变化特征和对应结构等设计信息进行分类和汇编,构建可变运动副设计目录.应用实例表明,采用可变运动副设计目录,能快速有效地设计可变运动副结构,为含可变运动副的变拓扑机构构型综合提供了方便.

关键词：变拓扑机构运动副约束变化特征设计目录

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基于运动副变胞实现的变胞机构构型综合

华南理工大学学报（自然科学版） 2017年第9期45卷 19-25,33页

作者：刘江南张文博湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

变胞机构具有可变拓扑结构的特点,其构型综合的难度很大.文中通过分析变胞运动副的约束变化特征和结构实现方式,提出一种变胞机构构型综合方法.采用约束函数的算术运算描述运动副在增加、消除和改变类型共3类变胞过程中的约束变化特征;... 详细信息

变胞机构具有可变拓扑结构的特点,其构型综合的难度很大.文中通过分析变胞运动副的约束变化特征和结构实现方式,提出一种变胞机构构型综合方法.采用约束函数的算术运算描述运动副在增加、消除和改变类型共3类变胞过程中的约束变化特征;通过归纳设计常见运动副变胞的结构形式,构建变胞运动副结构设计目录;以此为基础,结合形态学矩阵法构造变胞源机构,通过求解变胞运动副的约束变化特征,选择变胞运动副结构,综合变胞机构构型.示例表明,文中方法不仅能综合出多种满足功能需求的变胞机构构型,还能改进机构结构与性能.

关键词：变胞机构运动副结构实现构型综合