考虑柔性和间隙的螺旋引纬机构仿真分析

为了提高引纬机构的稳定性和精度,将柔性构件和间隙的影响考虑在内,联合ANSYS和ADAMS建立螺旋引纬机构的刚柔耦合模型,通过ADAMS进行动力学仿真,在刚性系统和刚柔耦合系统中分别分析了旋转铰间隙对剑杆输出特性曲线的影响。在对仿真数据的观察中发现了相当比例的噪声信号,为了消除噪声信号的影响,利用统计学中上下四分位数和中位数来识别替换异常值;在综合考虑间隙和柔性构件的影响时,利用减噪后的加速度曲线与理想刚体系统下的数据的偏差值得到一个新的曲线,该曲线在固定区间内做高频波动,呈现出类似周期性声波信号的特点。结果表明旋转铰间隙是影响剑杆稳定性和精度的主要因素,柔性构件和间隙的综合作用产生了趋向于周期性的碰撞影响。依据研 究结果可以进一步对原刚体模型下设计的引纬机构进行优化设计。     

优化设计在剑杆织机引纬机构中的应用

本文对GA741剑杆织机的引纬机构进行了运动分析和优化设计，找出了主要影响的设计变量，可作为类似机构优化设计的参考。     

耦合四连杆机构等效刚度计算

为正确求解簇绒地毯织机转子系统的振动特性（固有频率、振型和临界转速等），课题组采用能量法对针曲柄摇杆机构的等效线刚度和等效转动刚度进行研究。将各转子间耦合单元的曲柄摇杆机构视成多个刚架；对于每一个刚架，施加单位力和单位力矩，采用能量法对等效线刚度和转动刚度进行求解。结果表明：针曲柄摇杆机构的等效线刚度和转动刚度变化较大，随曲柄转动而周期变化的等效刚度不可看做常数，需考虑时变刚度对系统振动特性的影响。该研究为等效刚度的求解提供了一个新思路。     

喷气织机主喷嘴引纬特性实验研究

为分析喷气织机引纬过程中纬纱进入筘槽段内的运动状态,减少纬纱飞行过程中卷曲、飘动等不利运动情况,通 过优化引纬工艺参数,搭建纬纱运动特性观测实验平台,利用高速摄影技术对纬纱飞入筘槽部分进行拍摄研究,获得气 流特性与纬纱运动速度、加速度等参数之间的关系。实验结果表明,当主喷压力为0.3 MPa、主喷嘴出口距筘槽长度为 20 mm,主喷嘴出口距第一辅喷嘴距离为50 mm时,织造能耗小,纬纱波动小,引纬效率高。研究结果为实际生产提供了 参考。     

按许用传动角综合偏置型曲柄摇杆机构

本文针对正偏置和反偏置两种偏置型曲西风摇杆机构，分别分析了在摇杆快，慢地程中最小传动角的发生位置及其计算公式，并在设定曲柄为单位长度和机架相对长度ｄ为一定值情况下，讨论了连杆和摇杆相对长度的取值可行域和机构在快，慢行程中的最小传动角等值曲线，以这些分析的结论为依据，提出了一种用于按快，慢行程不同许用传动角来综合偏置型曲柄摇杆机构的设计方法。     

对称连杆曲线驱动槽轮机构

本文分析了曲柄摇杆机构产生Ｖ形对称连杆曲线的条件。研究应用该曲线驱动槽轮机构。分析了该驱动方式下槽轮的运动性能。     

真空包装整形装置对合机构的优化设计

针对一种用于分体式整形装置的对合机构,课题组为了减小其运动过程中由于惯性力产生的机械振动,将装置运动简化为曲柄滑块运动。根据对合机构运动的初始和结束状态,利用几何关系建立约束方程使得2滑块运动状态基本一致,再利用解析法对平面机构进行运动学分析,在SolidWorks运动算例中得到滑块的运动特性,并选取2个角度参数验证了数值计算与实际运动相吻合;利用MATLAB优化工具,以曲柄杆长为设计变量,曲柄摆动角度以及压力角大小为约束条件,滑块加速度峰值最小为设计目标,进行优化。结果表明：当曲柄长为100.46 mm时,滑块加速度最大可降低45.33%。     

臂式掘进机振动截割机构带载时的动力学分析

建立了臂式掘进机新型振动截割机构带载时的力学模型，利用Lagrange方程建立了该机构带载时的运动微分方程组，并根据实际工况对运动微分方程组进行了简化。通过对该机构的动力学分析，得出了截割头带载时的转速及其输出扭矩的运动关系式，比较了截割头带载和空载时运动规律的异同，为进一步分析振动截割机构的运动特性及设计振动截割机构提供了理论依据。     

曲柄群机构自由度计算的旋量法

由于曲柄群机构的曲柄个数和任意2个曲柄间连杆个数的不确定性，传统方法计算该机构的自由度会遇到虚约束判断等问题。课题组在分析了曲柄群机构基本单元运动特性的基础上，定义了连杆桁架；基于连杆桁架的概念，总结了不同拓扑结构形式的曲柄群机构在结构上的统一性；利用旋量理论计算了含任意多个曲柄的曲柄群机构的公共约束数及冗余约束数，并计算得出含任意多个曲柄的曲柄群机构自由度。计算结果表明，利用旋量理论和连杆桁架概念简化了曲柄群机构的构件数，避开了繁琐的计算。研究实现了对含任意多个曲柄的曲柄群机构自由度计算的统一。     

曲柄群驱动机构单元化平衡

为实现曲柄群驱动机构的模块化设计与生产，定义曲柄单元为该机构的基本单元，以曲柄单元为基础研究曲柄 群驱动机构模块化设计中的摆动力平衡问题。研究了影响平衡块质量及配置位置的因素。分析表明，当在所有曲柄的 反方向配置参数相同的平衡决时，平衡决的质量矩与机构中的曲柄个数，曲柄的质量与长度，运动连杆总质量有关。得 出一种满足模块化设计与生产的方法，该方法能快速有效地实现曲柄群驱动机构单元化平衡     

三种型式曲柄摇杆机构的几何特性和传动角分析

本文对于对心型，正偏置型，反偏置型三种型式曲柄摇杆机构的四杆长度条件作了严格的数学证明，系统的分析了这三型式曲柄摇杆机构的几何特性，最小传动角的计算式及发生位置，并且给出了新的明确结论。     

基于耦合计算的气体轴承-转子系统的动态特性研究

为探究转子运动与轴承特性的非线性对气体轴承-转子系统的影响规律,提高系统特性的计算精度,针对气体轴承-转子系统建立三维模型,将流体动力学与转子动力学结合,通过数值模拟对系统进行双向流固耦合分析。分别使用Fluent模块和Transient Structural模块对系统的流体场和固体场进行瞬态的耦合计算,并通过ANSYS中的System Coupling模块将流体动力学与转子动力学仿真结果进行双向数据交换。研究分析了特定供气压力时,不同阶跃负载及转速条件下的转子非线性运动和轴承特性之间的相互影响,得到了系统特定状态下瞬态响应和稳态响应下的转子轴心轨迹以及不同方向的位移变化曲线。通过时域参数分析得到结论:在一定条件下,提高转速、增加负载会使系统最大超调量降低,提高系统的平稳性,同时减小转子稳态响应下位移波动量,提高系统在稳态响应下的回转精度。     

基于Maplesim的喷气织机开口机构建模与仿真

建立系统的物理模型是分析系统特性、优化系统参数并进行故障诊断的前提。介绍了新的基于Modelica语言的多领域建模仿真软件——Maplesim,通过模型库中的预定义元件,建立了喷气织机开口机构的物理模型,并进行了运动仿真,得到了综框运动特征,在此基础上,提出了新的凸轮轮廓曲线设计方法。给定从动机构运动规律,在MapleSim 中间接求解出凸轮轮廓线坐标,通过CAD软件生成凸轮轮廓线。结果表明：Maplesim建立的该物理模型能够很好地模拟喷气织机开口机构运动规律,Maplesim可以在多领域复杂系统建模和仿真中推广应用。     

THEMA剑杆织机的实验与分析

运用机械动态参数测试仪 ,通过对THEMA剑杆织机的开口、引纬机构进行动态测试 ,利用计算机处理有关测试数据 ,分析和讨论了该机的主要技术参数     

连杆齿轮开口机构的分析和设计

本文阐述了织机开口机构的任务及其运动规律。用数学解析式表达其运动曲线的组成。并应用于连杆齿轮开口机构的分析和设计。     

旋转式吹瓶机开合模凸轮槽优化研究

针对旋转式吹瓶机凸轮机构运动平稳性差,不同尺寸高密度聚乙烯瓶合模位置存在差异,及运动过程中移动位置难以准确确定的问题,课题组建立了不同凸轮曲线的运动模型,分析了不同凸轮曲线的运动学、动力学特点,优化了现有圆柱凸轮的凸轮曲线。在摆线运动规律理论基础上以合模始末位置位移、速度和加速度及运动过程两处位移为约束条件建立了七次多项式运动规律曲线,并通过ADAMS建立吹瓶机凸轮机构模型,模拟其实际开合模的情况。仿真结果表明：优化后实现了对两处模具调节位置位移的控制,同时合模点加速度减小至17.15 mm/s,冲击点由曲线连接点转移至运动过程中,合模点处冲击明显下降。研究使旋转头开合模振动降低,满足了优化的要求,实际使用中能通过调节可适应不同尺寸瓶子的生产。     

THEMA剑杆织机的实验与分析

运用机械动态参数测试仪，通过对THEMA剑杆织机的开口、引纬机构进行动态测试，利用计算机处理有关测试数据，分析和讨论了该机的主要技术参数。     

高速工业平缝机步进挑线机构设计

针对现有的高速工业平缝机挑线机构存在供线量和时序不可调节、容易引起油污飞溅、运动机构容易因异物卡死的问题，课题组提出了一种全密封步进挑线机构，并通过步进电机对挑线机构进行独立控制。对步进电机输出转角函数进行规划求解，通过调节步进电机输出转角函数的参数分别获得不同幅值和时序的供线量曲线，以适应不同厚度的缝制需求；同时对步进挑线机构进行了动力学分析，获得了步进电机的动态特性曲线。该全密封步进挑线机构克服了现有挑线机构的诸多缺点，机构运行可靠；引入步进控制后，可以通过改变步进电机的输出规律获得不同的供线量曲线，适应多种缝纫工况。     

混合输入五杆机构的构型及可动性研究

从分析平面五杆机构的相对杆长关系入手，给出了平面五杆机构可装配条件及五杆机构中周转副存在的充要条件，并据此对平面五杆机构的构型进行了分析，得出了平面五杆机构中无条件三曲柄、无条件双曲柄、曲柄摇杆机构、双摇杆机构存在的条件；并借助于平面四杆机构的转角曲线的特点，给出了平面五杆机构中有条件双曲柄存在的充要条件，并用实例进行了验证。     

基于扭转振动的多步态移动装置的运动学建模

为了实现移动机器人多步态稳定运动,提出一种新型的利用自身的结构特性来设计移动装置的方法。通过对其 倒立的U型结构的设计,再分别对该移动装置滑、走、跑和跳4个步态进行运动学建模,最后利用ADAMS仿真实现了该 移动装置稳定的多步态的运动。然后根据仿真结果给出了各运动相在每个步态周期中的足地接触距离以及横梁质心位 移的变化情况,最后讨论了影响该移动装置多步态运动的因素,如机体与两腿的长度之比r、共振频率和电机转速等。 结果表明该移动装置实现了多步态的运动,对未来研究多步态移动机器人提供了理论基础。