基于空间展成法加工原理,推导了等变位斜齿锥齿轮的齿面数学模型和齿面接触线方程,建立了7齿对齿面接触的有限元动态分析模型,获得了啮合周期内边缘接触的位置、不同负载下齿面接触应力和齿根弯曲应力的变化曲线,分析了斜齿锥齿轮稳定啮合时法向接触力的变化规律和轮对重合度。结果表明,斜齿锥齿轮齿对在进入和退出啮合时均发生了边缘接触,整个啮合过程的接触力曲线较为平滑,在3齿啮合区附近呈近对称分布且具有较高的重合度,最大弯曲应力出现在大轮大端和小轮小端的齿根过渡圆角附近。

基于多体动力学方法和Hertz接触理论,采用Impact冲击函数定义回转支承内滚动体的四点接触作用和内齿直齿啮合接触作用;运用Adams仿真平台,建立了四点接触球式回转支承的多体接触动力学模型。对比分析并验证了回转支承的角速度、传动比和静态载荷的仿真值和理论值,分析了转速和载荷对回转支承动态特性的影响。结果表明,轴向载荷单独作用下,齿轮驱动转速越大,啮合力越大,外圈质心轴向振动反而越小,而滚动体与套圈滚道之间的四点接触力变化不大;当转速恒定,轴向载荷和倾覆力矩分别作用时,倾覆力矩对回转支承稳定性的影响更大。

针对欠驱动机械手多模式抓取问题,提出了一种手指可拆卸、具有复合抓取功能的欠驱动机械手。为了研究欠驱动手的抓取性能,分别研制了一种弹簧自适应3指节手指机构和一种双四连杆3指节手指机构,两种手指机构均使用四连杆机构的运动原理。手指的性质对欠驱动机械手的抓取稳定性影响很大,对欠驱动机械手单个手指的属性进行分析,分析了关节接触点位置及接触力对抓取稳定性的影响,提出了接触力及力矩平衡的研究分析方法,探讨了影响抓取稳定性的因素。

装配过程中装配体稳定性是实现自动装配所必须考虑的问题。本文从约束力、力矩平衡的角度讨论了无摩擦状态下装配体的稳定性，并详细分析了零件间接触力的各种状态，最终将该问题转化为常规的线形求解问题，简化了问题的复杂度，为装配体稳定性的判断提供了很好的方法。

抓手的抓取模式包括指尖抓取和包络抓取,其中后者适用于体积较大物体,但受力状态较为复杂。以液压软体抓手为研究对象,提出了一种简化的包络抓取接触力建模方法。将软体执行器等效为若干刚性连杆,通过接触力分析获得了抓取物体的作用力矩。根据软体执行器的形变原理和抓取过程分析,获得了液压容腔驱动力矩与输入压力增量的关系,根据力矩平衡获得了接触力表达式。搭建了软体抓手包络抓取实验装置并确定了关键参数,分别开展了接触力模型验

鉴于Lankarani-Nikravesh接触力模型的不足,提出一种修正的接触力模型,并验证其有效性。以含转动副间隙RU-RPR并联机构为研究对象,分别以修正的接触力模型和修正的Coulomb法则计算法向与切向接触力,以微分代数形式建立动力学模型,加入Baumgarte违约稳定法并借助四阶Runge-Kutta法予以数值求解,分析了不同摩擦因数对机构动态特性的影响。

通过建立一对直齿锥齿轮有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其进行瞬态仿真分析,验证其仿真方法的准确性。基于此建立一对零度弧齿锥齿轮对比模型进行仿真计算,根据仿真结果,对齿轮接触力、齿面接触应力、齿根弯曲应力、大齿轮振动方面进行比较分析,发现在相同载荷和转速情况下,直齿锥齿轮与零度弧齿锥齿轮的传动特性具有明显的差异性。为两种类型的锥齿轮在航空领域中的选择和应用提供参考。

动力学性能直接影响设备运转的可靠性,研究设备的动力学性能能够深入了解设备的动态特性,对设备的运行及优化改进具有重要作用。文中从弹鼓装置实际受力情况出发,以有限元理论和多体动力学为基础,讨论了弹鼓装置动力学特性,运用ADAMS运动仿真,对弹鼓的动态过程进行了分析,得出了弹鼓装置的运动规律和动力传动规律,对掌握弹鼓性能和优化改进具有一定的指导意义。

螺杆泵转子与定子间的接触力及其转速对螺杆泵定子的使用寿命至关重要。本文以采油螺杆泵定子常用材料,即氢化丁腈橡胶(HNBR)弹性体材料为研究对象,研究接触力和转速对螺杆泵定子弹性体材料摩擦磨损性能的影响。采用摩擦磨损试验研究不同接触力和转速下HNBR弹性体材料的摩擦系数,并采用失重法分析试验试样的体积磨耗率;利用扫描电镜(SEM)观察摩擦磨损试验后试样磨痕微观形貌变化,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术分析不同接触力和转速下试样表面分子结构变化。试验结果表明,接触力和转速对HNBR弹性体材料的摩擦系数和体积磨损率均有重要影响,摩擦系数随接触力的增加而减小,随滑动速度的增加呈先增加后减小的趋势,HNBR材料的体积磨损率随接触力和转速的增加均会减小;SEM分析表明,试样的磨痕微观形貌发生了明显的变化,接触...

针对普通齿轮泵存在振动、噪声及变排量等问题,创新性地提出一种新型结构多齿轮变量齿轮泵.基于Hertz静力弹性接触理论对其轮齿接触力进行了理论分析,运用虚拟样机技术对两种齿轮泵轮齿啮合运动进行了动态仿真分析及比较.结果表明,新型结构多齿轮变量齿轮泵的轮齿接触力及其脉动值较普通齿轮泵要小,并且具有错开从动轮接触力同时到达幅值的特性,表明所设计的新型结构多齿轮变量齿轮泵有效、可行.