基于MATLAB的牛头刨床机构运动分析

常见的牛头刨床是由曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构组成的平面六杆机构,能够实现沿直线做往复运动,在实际应用中经常需要对该机构进行运动学和动力学分析,图解法分析通常会产生较大的误差,且耗费时间,效率低下。文章基于矢量解析法,构建牛头刨床矢量方程,并利用MATLAB软件求解,提高了分析准确性,减小了分析误差,并提高运算效率,可实现对此类平面六杆机构运动学和动力学的精确分析。     

基于ADAMS机械机构的自动化设计和运动特性分析

介绍ADAMS在机械机构设计和分析方面的应用。以曲柄摇杆机构为例进行了用户化界面的二次开发,实现了曲柄摇杆机构的自动化设计,减少了开发周期,降低了开发成本,提高了设计质量。同时还对曲柄摇杆机构进行了运动特性分析,给出了反映曲柄摇杆机构运动特性的具体数值,对定量分析曲柄摇杆机构的特性具有重要的参考价值。     

毒饵喷撒机曲柄摇杆机构的优化分析

采用Pro/E软件建立毒饵喷撒机的曲柄摇杆机构的三维模型,对曲柄摇杆机构进行运动学仿真分析,从而得出了曲柄摇杆机构的运动学特性,为其从动件单行程的速度、加速度的优化提供了理论基础。此外,还研究了在给定机架尺寸和曲柄定角速度的情况下曲柄摇杆机构的运动学特性,实现了摇杆速度、角加速度在两极限位置尽可能一样,同时也实现了速度呈余弦曲线变化,从而避免在喷撒毒饵过程中毒饵数量过于集中在某些位置的情况,并为毒饵喷撒机的后续研究提供了理论支持。     

曲柄摇杆式分插机构的动力学分析

曲柄摇杆分插机构具有结构简单、工作可靠和插秧质量好等特点,在水稻分插机中普遍使用.但由于分插机构做反复式运动必然产生惯性力,机构惯性力引起机器振动,限制了水稻插秧机生产率的提高.为此,对水稻插秧机摇杆式分插机构的动力学问题进行了研究,通过对曲柄摇杆分插机构的动力学分析、推秧过程的动力学分析以及碰撞过程的动力学分析,建立了栽植机构的动力学模型.利用上述方法找到了机器振动的原因,采用曲柄附加平衡块和改变缓冲垫刚度的办法,平衡并减少部分惯性力,提高单位时间工作插次,从而提高水稻插秧机的工作效率.     

人体肘关节及腕关节康复机构的性能分析

本文设计出一种能够帮助患者实现肘关节与腕关节康复的曲柄摇杆康复机构。首先建立肘关节与腕关节康复机构的构型,并对其工作原理进行运动学分析,在此基础上对其进行了运动学仿真,得出位置作用点的速度和加速度曲线,分析了曲柄摇杆机构应用于肘关节及腕关节康复训练的可行性[1]。仿真分析的结果为人机作用点的选择、康复训练方式的制定及其相应的控制方式的选择提供了理论依据[2]。     

连杆机构极限位置处导引平面若干位置综合法

介绍了一种曲柄摇杆机构的几何综合法。该方法不但使连杆平面占有给定的若干位置,而且在其中两个位置上摇杆处于极限位置,所设计机构具有运动间歇、机构自销和急回等特性。     

曲柄摇杆机构的计算机仿真分析

做图法设计曲柄摇杆机构,设计误差较大,效率低;结合计算机程序仿真设计,可以提高设计精度,缩短设计周期。建立了曲柄摇杆机构运动分析的数学模型,阐述了采用vB为开发工具来实现该运动仿真系统的具体方法,并且给出了该机构运动仿真的运行实例。     

苗盘横向传动机构动力学分析探究

曲柄摇杆与双摇杆齿轮组合机构具有结构简单、工作可靠等特点,可实现苗盘横向的精确传动,在苗盘输送机构中运用较多。但由于曲柄摇杆具有急回特性及机构做反复式运动必然产生振动和惯性力,影响机构运动平稳性,限制了机构工作效率。为此,针对一种应用于旱地移栽机苗盘横向输送传动机构——曲柄摇杆-双摇杆-齿轮传动机构,建立了机构的动力学模型,分析了曲柄、连杆、摇杆及齿轮之间的连接点与啮合点等处的受力随曲柄转角变化的规律。应用ADAMS软件完成了机构的虚拟样机模型建立,分析了机构作业过程中的动力学特征。利用上述方法找到了机构振动的原因,并提出解决减小振动方法,为苗盘传动机构的改进和进一步优化设计提供了理论依据。     

夹指链式残膜回收机清杂装置的设计与试验

针对目前残膜回收含杂率高的问题,结合夹指链式残膜回收机,提出一种曲柄摇杆式清杂装置。介绍了清杂装置的结构组成和工作原理,对曲柄摇杆机构建立了数学模型,通过理论分析得出曲柄摇杆机构的重要参数,并通过ADAMS软件对该机构进行运动仿真分析,完成机构技术参数的优化。田间试验表明:该装置的膜杂分离率达到93.8%,证明了该装置设计方案的可行性,能够满足清杂作业的要求。     

后插式分插机构的研究进展及机构创新

介绍了后插式分插机构—曲柄摇杆分插机构的研究现状;研制了一种新型的椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构;开发了理论模拟分析软件,并利用该分析软件对曲柄摇杆分插机构与椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构的插秧性能,从秧针静轨迹与穴口宽度、秧针速度与伤秧率、秧针加速度与振动性3方面进行了分析比较。结果表明,新设计的椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构比曲柄摇杆分插机构性能优良。     

发动机曲轴磨损的电弧喷涂修复工艺

介绍了电弧喷涂法修复磨损严重曲轴的工艺,试验结果表明,采用新工艺修复过的曲轴使用效果良好。     

基于模拟退火算法的五缸往复泵曲柄相位布置方案优化

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.     

振动式石榴脱粒装置参数优化及试验

针对石榴脱粒机器脱净率低、破损率高等问题,设计了一种振动式石榴脱粒装置。首先,阐述装置的整体结构和工作原理,根据理论分析及前期试验确定以曲柄长度X1、曲柄转速X2及振动盘转速X3为试验因素,将石榴脱净率Y1和破损率Y2作为目标响应值;然后,通过Design-expert软件对目标响应值进行数据分析,得到影响石榴脱净率Y1的显著顺序为曲柄转速X2>振动盘转速X3>曲柄长度X1,影响破损率Y2的显著顺序为曲柄转速X2>曲柄长度X1>振动盘转速X3。试验验证结果表明:当曲柄长度X1为57mm、曲柄转速X2为139r/min、振动盘转速X3为29r/min时,石榴脱净率Y1为95.58%,破损率Y2为2.38%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.37%、3.03%,均小于5%。     

曲柄滑块秸秆压缩机构振动研究——基于惯性力平衡法

针对现有曲柄滑块秸秆压缩机构在秸秆压缩过程中存在振动较大的问题,通过建立曲柄滑块秸秆压缩机构的结构模型对秸秆压缩过程中的惯性力进行分析,求解秸秆压缩过程中曲柄滑块机构的不平衡惯性力,并基于振动测试结果及惯性力平衡法设计了曲柄滑块秸秆压缩机构的自平衡结构及模型。结果表明:曲柄滑块秸秆压缩机构外侧壁的前后、上下、左右方向的最大振幅分别为49.39、36.86、19.25mm,通过惯性力平衡法对曲柄延长端进行配重40kg,可将曲柄滑块秸秆压缩机构在秸秆压缩过程中产生的振动有效减低。本研究为设计低振动曲柄滑块秸秆压缩机构提供了设计依据和结构参数。     

车用内燃机曲柄连杆机构动力学分析

利用柔性多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的内燃机曲柄连杆机构动力学仿真分析模型。并根据所建立的模型 ,对车用D6 114B内燃机曲柄连杆机构的运动学、动力学特性进行了仿真。通过仿真计算 ,得到考虑曲轴柔性时的曲轴主轴颈、连杆轴颈载荷 ,活塞、连杆等的惯性力以及内燃机的输出特性 ,为内燃机曲柄连杆机构的设计与改进提供了重要依据。     

电驱式玉米膜上直插穴播机前进速度补偿机构参数优化

为提高电驱式玉米膜上直插穴播机膜孔合格率和播种深度合格率,对前进速度补偿机构和限深机构进行了计算,应用Matlab仿真前进速度补偿机构各参数对穴播轨迹的影响,筛选出主曲柄角速度、中心距和副曲柄长度对膜下播种深度合格率和膜孔合格率影响较大;采用三因素三水平响应面法进行多因素方差分析,结果表明:影响播种深度合格率的因素主次顺序为:中心距、副曲柄长度和主曲柄角速度;影响播种深度合格率的因素主次顺序为:副曲柄长度、主曲柄角速度和中心距;以播种深度合格率为主,兼顾膜孔合格率最大为优化目标,优化结果为:当主曲柄角速度为89.10 rad/s、中心距为58.55 mm、副曲柄长为95.1 mm时,播种深度合格率和膜孔合格率的5次均值分别为94.89%、93.61%。试验表明前进速度补偿机构运行平稳可靠,试验效果满足玉米播种机相关标准要求及甘肃省玉米播种农艺要求。     

双曲柄机构高速柴油机工作循环热力学模拟研究

用热力模型对采用大偏心双曲柄连杆构高速柴油机的工作循环进行了对比计算,结果表明,大偏心双曲柄连杆机构由于燃烧期间活塞从上止点下移较慢,燃烧过程的及时性较好,使指示效率比常发动机提高了３％左右,改进一步揭示了双曲柄连杆的机构高速柴油机具有较好性能的原因。     

含间隙内燃机曲柄滑声机构动力学研究

考虑到含间隙运动副副元素的碰撞接触时的边界条件，采用非线性弹簧力和非线性阻尼描述副无素的碰撞接触过程，以此为基础建立了含间隙内燃机曲柄滑块机构的动力学模型；通过数值仿真研究了运动副间隙对机构动态特性的影响，并指出在机构高运转条件下，运动副元素存在连续变形接触现象。     

基于平面运动的酿酒葡萄采收装置设计与试验

针对新疆酿酒葡萄树形松散、枝干较细等特点,利用曲柄摇杆机构中连杆与肋条相连,设计可实现平面运动的酿酒葡萄采收装置。对装置开展运动分析,构建采收装置运动学模型,确定影响装置工作性能的主要影响因素为曲柄转速、曲柄长度、肋条调节杆长度和夹持间距。建立酿酒葡萄采收装置虚拟样机,并进行仿真分析,获取肋条各作用点速度与加速度仿真数据,通过加速度分析可知,肋条两侧加速度均可满足酿酒葡萄振动采收需求。以曲柄转速、曲柄长度、夹持间距和肋条调节杆长度为影响因素,以分离率和破损率为指标,开展四因素三水平正交试验,获取最佳参数组合为曲柄转速840 r/min、曲柄长度28 mm、夹持间距100 mm、肋条调节杆长度410 mm,验证装置设计的合理性。     

球面四杆曲柄滑块机构函数综合的变步长数据库法

提出了用变步长数据库法进行球面四杆曲柄滑块机构函数综合。通过对球面四杆曲柄滑块机构输入输出函数的谐波成分分析,发现了机构输出函数与其相应的谐波特征参数之间的内在联系。据此将机构基本尺寸型和对应的谐波特征参数存储在一起,建立了包含42185组基本尺寸型的球面四杆曲柄滑块机构函数输出谐波特征参数的变步长数据库。借助模糊识别理论可以快速的从数据库中识别出若干组满足设计要求的机构基本尺寸型,从而实现球面四杆曲柄滑块机构的函数综合。为了提高综合精度,借助遗传算法对得到的结果进行了优化。最后以塑料温室的通风开启关闭装置作为实例,来说明球面四杆曲柄滑块机构函数综合的过程及变步长数据库法在空间机构综合中的应用。