两级同轴环式减速机的耦合非线性动态特性

环式减速机在使用过程中常出现振动、噪声、发热等问题，因此设计了一种两级同轴环式减速机，对其结构特点及传动原理进行了分析，在综合考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上，建立了该减速机的齿轮一转子一支承全系统耦合非线性动力学模型，在考虑系统内部激励的情况下对该耦合系统动态特性进行了研究，验证了该结构的合理性。     

含运动副间隙汽车摆振系统非线性动力学建模

机构运动副间隙对系统动力学响应有重要影响,有必要将转向机构运动副间隙引入汽车摆振系统动力学分析。基于非线性系统动力学,应用拉格朗日方程建立了考虑转向机构运动副间隙的六自由度摆振动力学模型。通过仿真分析讨论了车速对前轮摆振的影响,结果表明在特定车速范围内前轮会发生自激摆振,这与实际情况吻合,验证了模型的正确性。     

考虑混合间隙的空间并联机构非线性动力学特性分析

为了掌握同时考虑球面副间隙和三维转动副间隙的空间并联机构的非线性动力学特性,研究考虑混合间隙的空间并联机构多体系统动力学特性分析方法。首先以4-UPS/RPU空间并联机构为研究对象,建立三维转动副间隙和球面副间隙的模型,推导同时考虑球面副间隙和三维转动副间隙的4-UPS/RPU空间并联机构动力学方程;然后利用龙格库塔法对动力学方程进行数值求解,分析不同间隙类型、间隙、驱动速度和摩擦因数对并联机构动力学响应的影响,通过ADAMS虚拟样机仿真验证动力学模型和数值计算的正确性;最后利用相轨迹图、庞加莱映射图和分岔图等分析考虑混合间隙的4-UPS/RPU并联机构的非线性特性。该研究为考虑混合运动副间隙的空间并联机构动力学建模和非线性动力学特性分析提供了依据。     

汇流行星排扭转模型的建立及其固有特性分析

以汇流行星排在综合传动装置中大半径转向条件下的工况为例,建立了改进的汇流行星排纯扭转动力学模型。综合考虑了时变啮合刚度、齿侧间隙、齿轮综合啮合误差、啮合阻尼以及行星轮轴承支承刚度等因素。建立了汇流行星排固有振动模型,并对该模型进行了固有特性分析,通过固有频率及振型的特点将大半径转向条件下汇流行星排振动模式进行了对比分类。     

含双间隙模型轿车转向系非线性动力学特性研究

轿车大部分属于独立悬架汽车,前桥是断开式的,转向系结构比非独立悬架汽车复杂,前轮发生摆振的原因不明,严重阻碍了车辆的摆振控制。前轮的长期摆振会导致车辆发生爆胎,失去操纵稳定性。针对该问题综合考虑转向机构弹性与非线性因素的影响,包括转向横拉杆两端铰链间隙、齿轮齿条转向器啮合间隙,轮胎非线性侧向力和主销处干摩擦等,基于第二类拉格朗日方法建立转向系4自由度髙维非线性振动模型,通过数值计算得出车轮存在不平衡质量时转向系统的非线性参数、结构参数以及安装位置参数对模型振动特性的影响规律,揭示了参数间的相互影响关系和系统的振动特点,为轿车转向系参数的动态设计与合理匹配及摆振控制提供了理论依据和技术支持。     

履带车辆传动系统换挡工况瞬态动力学分析

提出了一种分析履带车辆动力传动系统瞬态动力学行为的仿真模型。首先,考虑离合器非线性摩擦系数和齿轮间隙等非线性因素,分别建立发动机、离合器和齿轮副等部件模型并集成为一个动力传动系统集中参数仿真模型。其次,以履带车辆油门开度突变这一瞬态工况为例,分析了过程中发生的齿轮反冲、脱啮和离合器粘滑颤振等动力学现象的机理。最后,利用小波变换进行了时频分析,辨识出了瞬态动力学行为的发生时刻和其在输出转矩中的频率成分,结果表明对应频率为114 Hz的轮齿反冲对传动系统输出转矩有显著影响,频率范围在1 500~5 000 Hz的摩擦元件颤振对输出转矩仍有一定影响,而5 k Hz以上的高频振动则对输出转矩的影响较小。     

轿车转向系与前悬架耦合动力学特性研究

在考虑簧载质量振动的情况下以轿车转向系与前悬架的耦合非线性振动系统为研究对象,应用集中参数法建立髙维耦合系统的7自由度非线性动力模型,模型中综合考虑轮胎的非线性侧偏特性,悬架的非线性弹簧-阻尼力以及转向系连杆的弹性作用。通过数值仿真研究,揭示了车轮存在失衡量时耦合系统的动态特性和转向系参数、前悬架参数对整车摆振的影响,明确了转向系振动与前悬架振动的相互作用关系,为耦合动力系统的动态设计与综合动力学控制提供了理论依据。     

摊铺机压实机构动态特性仿真

在摊铺机中,由熨平压实机构和压实介质组成的系统,为两个自由度的非线性动力学系统,压实介质简化为粘弹塑性体.建立熨平压实机构动态特性力学模型,利用计算机仿真,研究了熨平压实机构的动力学问题,分析了熨平压实机构动力学参数变化对该系统动态特性的影响.     

倒伞型林果采收机含间隙铰链动力学仿真与混沌响应分析

【目的】目前林果采收机主要集中于结构设计研究,并未考虑由于制造误差、摩擦磨损等原因导致的铰链间隙问题。【方法】本研究基于ADAMS动力学仿真软件,以RRR-P四杆可展机构为研究对象,建立含间隙RRR-P四杆机构动力学模型。通过Visual Studio软件的DOS窗口,结合ADAMS二次开发功能读取Fortran语言编写的间隙接触力计算子程序,将动态链接文件加载到求解库,再将间隙碰撞模型引入到RRR-P四杆机构仿真模型中,从不同间隙位置、不同间隙尺寸、不同间隙个数仿真分析含间隙RRR-P四杆机构的非线性动力学特性,并结合MATLAB利用小数据量法计算其最大Lyapunov指数定量,研究含间隙RRR-P四杆机构非线性动力系统是否具有混沌特性。【结果】1）铰链有间隙是导致RRR-P四杆机构运动不确定的根本原因。2）不同铰链位置间隙对机构末端连接处轨迹的影响各不相同,副元素间的碰撞程度随着间隙尺寸的增大越来越剧烈;铰链双间隙相比于单间隙增加了机构的非线性程度,间隙关节之间存在着间隙耦合效应,并验证了含间隙RRR-P四杆机构动力学系统中存在混沌现象。【结论】考虑铰链间隙的RRR-P四杆机构动力...     

含立方刚度滚动轴承转子系统非线性特性分析

建立了滚动轴承-转子系统非线性动力学模型,考虑了不平衡激励、轴承间隙、非线性赫兹接触力、变柔度(VC-VaryingCompliance)振动和转轴材料物理非线性的综合效应,以含立方非线性项的表达式来表征这种转轴材料的物理非线性刚度。运用Range-Kutta数值积分方法计算系统的不平衡振动响应,得到了转轴非线性刚度、轴承间隙和转子转速对系统动力学行为的影响规律。     

拖拉机变速箱齿轮副振动性能的理论分析

在农业生产中,拖拉机是农业现代化的主要工具.随着科学技术的不断发展,农业机械工业面貌日新月异,农业机械的运转速度越来越高,因此人们对农业机械产品的动态性能提出了愈来愈高的要求.为此,利用运动学和动力学的理论,建立了啮合齿轮副单自由度振动模型,并进行了主要参数分析,为后续编制啮合齿轮副的动力学仿真分析奠定了理论基础.     

车辆-人体振动非线性时域模拟及软件实现

基于SY6480客车建立了车辆-人体振动系统的十二自由度非线性动力学模型,通过对钢板弹簧和减振器非线性特性的离散化,在四轮相关随机路面激励的条件下,采用分步线性化法对整车-人体的振动情况进行了时域模拟与频谱分析。试验验证结果表明系统模型建立正确,模拟和分析方法切实可行。进而本文还对整个模拟过程进行了可视化编程,编写的软件可实现平顺性的分析、预测和参数优化,可作为汽车平顺性设计的辅助工具。     

考虑摩擦和间隙影响的机床进给伺服系统建模与分析

进给伺服系统的性能对数控机床的跟踪及定位精度、加工质量等有着重要的作用。摩擦和间隙的非线性会导致系统的爬行、振荡等不稳定行为。针对闭环控制的直联式进给伺服系统,建立了考虑摩擦和间隙的综合力学模型和数学模型。研究了低速进给条件下摩擦和间隙非线性对工作台输出的影响,得出了工作台产生爬行现象的几种可能条件,并给出消除进给系统爬行现象的几种常见措施。所得结论为进给伺服系统的优化设计和性能预测提供了理论支持。     

基于横向和垂向动力学的整车模型与仿真

通过分析汽车行驶时转向运动和垂直运动的相互影响、协调作用及综合动力学特性,建立了基于横向和垂向动力学的整车非线性系统模型,并在此基础上进行系统解耦和仿真计算。仿真结果表明,该模型可较好地反映同时考虑横向和垂向运动时的汽车动力学特性。     

齿轮传动系统轮齿啮合过程动载荷谱研究

建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真结果与实验结果进行比较,结果表明:该数值仿真模型和实验结果相吻合。     

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。     

螺旋锥齿轮研齿系统的动态响应

考虑齿侧间隙和齿轮传动误差的影响,建立了两自由度螺旋锥齿轮研齿系统的振动模型。通过数值计算,得到了不同制动转矩下,研齿系统的动态响应。根据时间历程和相图可知,制动转矩较小时,轮齿的啮合、碰撞和脱啮交替进行,随着制动转矩的增大,齿背碰撞消失,最后进入完全的齿面啮合状态。     

基于ANSYS/LS-DYNA的齿轮传动动力学特性分析

建立了齿轮传动系统啮合接触的动力学特性的仿真模型,在ANSYS/LS-DYNA环境下,仿真得到了轮齿响应节点的位移、速度和啮合力随时间变化的曲线。结合Matlab及齿轮啮合原理,得到了不同转速条件下,齿轮动态传递误差曲线,以及不同摩擦条件下齿轮动态传递误差曲线和不同转速和摩擦条件下的齿轮动态啮合力的随时间变化曲线。     

一种组合式隔振器减振性能分析

设计了含间隙的橡胶钢丝绳复合隔振器及试验过程,通过振动实验研究了该分段非线性复合隔振器的隔振性能。改变负载质量、激励大小、间隙值、橡胶材料等条件,研究了不同因素对隔振器隔振性能的影响。试验结果表明,随着负载质量和间隙值的增大,隔振器的隔振区间增大,隔振区内传递率降低;使用天然橡胶时,隔振器的隔振区间更大,且在共振区的振幅更小。该隔振器具有较大的隔振区间及较好的隔振性能,并能够在大振幅时增强钢丝绳隔振器的弹性支撑。     

复杂管系水轮机调节系统非线性建模与分析

为了深入揭示水轮机调节系统的非线性本质,研究了非线性水轮机调节系统的建模及动力学问题.在引水系统为复杂管道情况下,考虑水轮机调节系统中传递系数随运行工况变化而呈现的非线性,引入水轮机非线性传递系数,建立了复杂引水管系时的水轮机调节系统非线性数学模型.使用直接代数判据进行理论分析,得到了系统Hopf分支临界点组成的曲线.理论分析表明：水轮机调节系统响应在曲线的一侧区域内是稳定的,在另一侧是不稳定的.通过数值模拟,分析了Hopf分叉点两侧水轮机调节系统稳定性的变化情况,验证了理论分析结果的正确性,得到了使水轮机调节系统处在稳定区域内的调速器PID参数的范围.通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等,综合分析了随水轮机调节系统参数变化时,系统非线性动力学行为特性.该分析方法与结果,可为水电站系统的安全稳定运行提供理论依据.