三组非圆齿轮行星轮系振动发生器的动平衡分析

为了提高果秧分离振动发生器的工作效率和稳定性,针对非圆齿轮啮合传动因质心变化而造成的轴上受力不平衡及振动较大等问题,对非圆齿轮行星轮系结构进行了动平衡分析。简化项目组前期提出的3组非圆齿轮行星轮系振动发生器模型,得到非圆轮系偏心质量的大小和分布,并通过对非圆齿轮行星轮系静力学分析,确定了其平衡面间距,利用质径积的分解求得了非圆行星轮系的平衡质量。利用3组非圆行星轮系虚拟模型进行运动学仿真分析,获取平衡前后轴承座支反力变化曲线并对其最大幅值进行对比分析,发现平衡后轴承座的受力明显减小,说明了3组非圆行星轮系振动发生器受力更均衡,证明了动平衡分析的正确性。该研究可为3组非圆行星轮系振动发生器装置进一步优化奠定理论基础。     

轮系运动分析的构件元法

用构件元的概念推导了轮系中齿轮与系杆的构件元,特别是推导出用齿数表示的雅可比元,分析了轮系中的封闭环,总结出3种轮系基本封闭环.通过引入有效因子,可用雅可比元按基本封闭环建立整个轮系的雅可比矩阵,求解线性方程组,就得出各构件的角速度.提出的方法无需区分基本轮系,无需绘制箭头,具有极强的模块性,手工计算和计算机自动求解都非常方便,适用于各类复杂轮系.     

基于ANSYS下风电增速箱行星轮系的静力学仿真研究

风力增速器中传动装置的结构安全是至关重要的,以三维软件SolidWorks为设计平台,有限元软件ANSYSWorkbench为分析工具,对一级行星轮系和二级定轴轮系组合的风电增速箱中太阳轮进行了静力学仿真分析。通过对行星轮系太阳轮的静力学分析,得到了模型的等效应力、应变和位移变形图,表明本设计在正常工作条件下不会发生轮齿折断现象,对准确地掌握太阳轮应力的分布特点和变化规律具有重要的意义。     

两种计算复杂行星轮系传动比的新方法

行星轮系传动比的计算是机械设计中的繁杂工作。通过研究总结出了运动方程组法、移点法两种行之有效的计算方法,可以用来解决这类复杂行星轮系的传动比计算问题。     

两种计算复杂行星轮系传动比的新方法

行星轮系传动比的计算是机械设计中的繁杂工作.通过研究总结出了运动方程组法、移点法两种行之有效的计算方法,可以用来解决这类复杂行星轮系的传动比计算问题.     

车辆常用行星齿轮机构的闭锁设计

从2K-H型行星齿轮机构运动学关系中,分析了车辆闭锁设计的原理。以三元件力矩平衡关系为工具,用单元件力矩分析法计算单排齿圈式行星齿轮机构六种传动形式、十八种闭锁方案的闭锁力矩。在分析计算的基础上提出闭锁方案的选择原则。     

行星传动封闭功率流分析法

行星变速箱设计过程中,在挂接不同挡位时,各挡功率流向是否合理,是否存在封闭功率流,是必须解决的问题。现有解决方法是采用三角形分析法,此方法存在一些不必要的分析步骤。利用行星变速箱各挡分析过程中前期确定的各构件扭矩、回转角速度等参数,提出了节点分析法。与三角形分析法比较,该方法具有形象、直观、易于理解的特点,能够迅速、准确地确定行星变速箱的功率流大小及流向。     

二阶椭圆行星轮系取苗机构参数优化与试验

为了实现蔬菜移栽的自动取苗作业,基于二阶椭圆齿轮行星轮系设计了自动取苗机构,并建立该机构的运动学数学模型和运动仿真模型。通过分析自动移栽的农艺要求,确定了机械取苗过程中取苗爪理想的运动轨迹和取投苗姿态。在理论分析的基础上,借助运动仿真优化了二阶椭圆齿轮行星轮系结构参数,包括椭圆齿轮偏心率、栽植鸭嘴相对于行星架初始安装角、行星架初始安装角、第一中间齿轮与第二中间齿轮夹角,最终得出一组最佳的参数组合。优化后的取苗机构能实现直线取苗和竖直投苗。在此基础上,设计了自动取苗试验台,进行取苗试验。试验结果显示,二阶椭圆行星轮系取苗机构工作效率为80株/min时,取苗成功率平均达到91.3%,达到了预期的设计目标。     

同轴对转减速机构功率流分析

为了满足高速对转减速功能的需求,采用由定轴轮系和差动轮系构成的复合轮系驱动方案.该方案实现了动力源的单输入、等速而转向相反的同轴双输出,同时具有结构紧凑和传动效率高的优点.基于差动轮系功率流向特征分析方法.研究了对转减速机构功率流向规律,由此确定了该传动系统不存在循环功率的条件.通过对执行机构的合理匹配设计.可避免内部功率循环和实现等速、等扭矩的双输出.     

基于节曲线凸性判别的行星轮系移栽机构解析

为了建立非圆齿轮凸性与理想移栽轨迹之间的直接联系,使行星轮系移栽机构更好地满足作业要求,提出一种基于非圆齿轮节曲线凸性指标的不等速行星轮系机构参数求解方法。根据给定的运动轨迹,建立全局坐标系;将轮系简化为二杆二自由度开链机构（2R机构）,建立基于移栽轨迹的机构运动求解模型,提出非圆齿轮节曲线凸性判定指标,确立轮系中心位置变化范围即解析区域。根据运动学原理,由二杆二自由度开链机构复演理想移栽轨迹,求解轮系传动比,建立不等速传动比计算与分配模型,得到杆长、杆长比、轮系传动比、非圆齿轮节曲线凸性值等移栽机构参数,建立可以形成给定移栽轨迹的移栽机构参数信息图。避免了调试非圆齿轮节曲线的盲目性、优化机构尺寸和结构设计中双臂干涉等问题,为设计可形成特定轨迹的轮系机构提供参考。对几种常见移栽轨迹进行计算分析,以“鹰嘴形”水稻钵苗移栽轨迹为例进行非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构的设计仿真与样机试验,仿真轨迹、试验轨迹与给定理想轨迹基本一致,验证了计算模型的正确性与设计机构的可行性。     

非圆齿轮行星轮系分插机构运动分析

为提高插秧机作业效率和质量,对非圆齿轮行星轮系分插机构的运动特性进行了研究。建立了机构运动数学模型,对该机构进行了位移和速度分析,求出了机构参数对分插机构秧爪的绝对运动轨迹和速度的影响规律,为采用非圆齿轮行星轮系分插机构的高速插秧机的设计提供了理论依据。     

偏心行星轮系插秧机构的优化设计

为提高插秧机作业效率,对一种新型偏心行星轮系插秧机构进行了开发研究。用数学解析的方法建立机构运动数学模型,分析运动参数变化对插秧质量的影响,并在计算机上对机构参数进行优化,选出最佳参数。实验结果表明,按优化参数设计的偏心行星轮系插秧机构插秧质量与曲柄摇杆机构基本相同,而插秧速度有较大的提高。     

基于Solid Works宽窄行分插机构行星轮系的建模仿真

本论文以宽窄行分插机构行星轮系为研究对象,以Solid Works软件为平台,建立了分插机构行星轮系三维模型,讲解非圆齿轮的设计。应用该技术在产品设计和改造的运用,可以提高设计速度、缩短周期,提高工作效率。     

移栽机取苗机构行星轮系设计与动力学研究

以移栽机取苗机构的行星齿轮为研究对象,基于三维造型设计软件Solid Works设计了取苗机构行星齿轮传动系统的实体模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中,设定工作参数后进行刚体动力学分析,分析行星齿轮传动时的齿轮x方向接触力和y方向接触力的变化规律及其频谱特征。经分析,仿真结果与理论值相吻合,验证了仿真的正确性。采用虚拟样机技术可提高取苗机构行星轮系的设计水平,也为后续的传动系统的优化设计提供了一种解决方案。     

基于空间轨迹的行星轮系移栽机构设计方法研究

为使行星轮系移栽机构能够实现复杂空间轨迹、更好地满足水稻宽窄行钵苗移栽的农艺要求,提出一种基于一般空间连续封闭轨迹的不等速行星轮系移栽机构逆向设计方法。首先,将行星轮系移栽机构简化为空间开链三杆二自由度（2R）机构,以3次非均匀B样条曲线拟合的理想轨迹曲线为约束,建立空间开链2R机构运动学模型,分析其末端轨迹形成机理,利用空间几何关系求解机构的杆长和输出轴的相对位置;然后,由输入与输出轴间的相对角位移关系得到轮系机构的总传动比,通过依附不等速齿轮副缩减开链机构自由度,并根据齿轮副组合类型进行传动比分配与非圆齿轮节曲线的设计。在应用实例中,基于空间“8”字形移栽轨迹设计了一种由平面非圆齿轮与圆锥齿轮组合传动的水稻钵苗宽窄行移栽机构,并进行了虚拟样机仿真与物理样机试验,结果表明：仿真轨迹、样机测试轨迹与拟合轨迹基本一致,验证了理论方法的正确性和可行性。     

封闭式周转轮系功率流的简易算法

对封闭式周转轮系功率流提出了一种极为简易的算法,只需根据轮系的相对速比和绝对速比的符号即可确定有无功率倒流。且仅通过改变定轴轮系的外啮合次数或改变齿数即可避免功率倒流,算法的推导简明,结论简捷,避免了通过繁琐的轮系传动比计算来确定机构有无功率倒流。对设计封闭式周转轮系的结构方便实用。     

插秧机后插旋转式宽窄行分插机构设计与优化

论述了两级交错轴斜齿行星轮系后插旋转式宽窄行分插机构的结构特点和工作原理,分析了两级交错轴斜齿行星轮系的角位移关系,对螺旋角的影响进行了分析,在空间坐标系中建立了分插机构的运动学模型,并得到了秧针尖点运动的位移方程。通过开发辅助分析与优化软件对影响参数进行了分析与优化,结合优化结果建立了分插机构虚拟样机模型,通过仿真及实体试验对理论分析进行了验证。结果表明:该分插机构能够应用在步行式插秧机上实现宽窄行插秧作业。     

非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构参数优化与试验

为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状,提高钵苗移栽的立苗率,提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路,运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶非圆齿轮和变性正弦非圆齿轮5类非圆齿轮副,组合设计了25种不同的栽植机构。建立了基于非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构通用数学模型,并将通用数学模型代入旋转式钵苗栽植机构多目标优化模型,根据给定的栽植农艺条件,优化得到了满足理想栽植要求的栽植机构类型及其对应的机构参数。选取其中的偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构与变性椭圆齿轮行星轮系栽植机构进行对比分析,结果表明运用多种非圆齿轮副进行组合设计的栽植机构具有优越性。根据优化得到的栽植机构类型及其对应的参数进行结构设计和样机研制,并进行了运动学高速摄像试验和模拟田间栽植试验。由高速摄像试验得到的轨迹、姿态、速度等指标和理论计算的对比分析,验证了通用数学模型的正确性;由模拟田间栽植试验可得本栽植机构立苗率较高,约为95%。     

金属带—行星齿轮无级变速器动力学研究

提出了一种金属带-行星齿轮无级变速器,能够扩大无级变速调速范围,同时兼顾传动效率。选取XP型顺时针环流型单环路系统,设计了金属带-行星齿轮无级变速器,通过无级变速和顺时针环流的模式切换,允许调速范围为0.5~3,循环功率小于系统输入功率的33%,对比了金属带和XP型顺时针环流型无级变速器效率特性,通过模式切换,该金属带-行星齿轮无级变速器能够有效优化传动效率。以Matlab/Simulink为平台建立整车仿真模型,选取UDDS循环工况,采用最佳燃油经济性控制策略,对金属带-行星齿轮无级变速器进行仿真。仿真结果表明:在整个UDDS循环工况下,金属带-行星齿轮无级变速器在低速大转矩时,工作于顺时针环流模式,高速时,工作于无级变速模式,能够兼顾变速范围和传动效率。同时,模式切换时,流过无级变速支路的功率流方向不变,有效避免了系统振动。     

基于三次拉格朗日曲线拟合轨迹的斜置式扎穴机构研究

为更好地满足斜置式扎穴机构喷肥针的入出土轨迹姿态以及不损伤作物的农艺要求,提出基于三次拉格朗日曲线拟合扎穴轨迹的逆向设计参数优化方法,为得到理想的"杏胡形"扎穴轨迹,通过改变相对轨迹上若干型值点的坐标,控制喷肥针入出土姿态并建立喷肥针的运动学模型,采用Matlab GUI开发平台,编写了斜置式非规则齿轮行星轮系扎穴机构的逆向设计与运动学分析仿真软件,最终得到非规则齿轮行星轮系的节曲线、喷肥针的入出土角及喷肥针尖的速度随行星架转角的变化曲线。通过高速摄影试验,观察和分析了在扎穴机构不同斜置角度下喷肥针尖相对运动轨迹的变化规律。试验结果表明,随着机构斜置角度的增大,喷肥针轨迹横向尺寸不变,纵向尺寸减小,扎穴轨迹段曲线逐渐向里收缩。在保证喷肥针扎入土壤一定深度情况下,喷肥针入出土角逐渐增大,随着机构斜置角度的增大,喷肥针轨迹的穴口宽度逐渐增大。