为保持椭圆弧齿线圆柱齿轮在恶劣工况下的工作状态,减少其振动和噪声,改善其传动特性,对椭圆弧齿线圆柱齿轮副进行了传动动力学特性分析。针对齿轮在不同弧齿线半径、不同齿宽、不同转速下的齿轮副传动速度波动分析,利用Adams软件对椭圆弧齿线圆柱齿轮副进行运动学和动力学仿真,得出3个不同条件对齿轮速度波动的影响规律,为渐开线椭圆弧齿圆柱齿轮的几何参数选择与加工参数确定提供帮助。

提出了一种圆柱齿轮槽孔消隙减振结构。利用动力学软件Adams,对不同尺寸的槽孔、侧隙齿轮进行了振动加速度仿真,通过傅里叶变换和相关功率谱估计法,得到了振动加速度频谱图和功率谱图;设计了三因素三水平正交试验表,以啮合频率角加速度幅值作为正交试验的评价指标,获得了相对最优的参数设计方案;通过振动测试,验证了所提减振结构设计的有效性。槽孔结构能使齿轮振动加速度下降约20%~33%,试验与仿真结果相近。在槽孔松弛约束下,负侧隙对振动具有明显的抑制作用。

以新型装配式建筑墙板安装机为研究对象,分析了机构构型及具体实施方式,建立了动臂起落机构运动学、动力学数学模型,求解了油缸最大负载与尺度参数的函数关系;以动臂起落机构各构件尺度参数为设计变量,以动臂抬升过程中动臂油缸最大负载最小为目标函数,以整机布局、机构奇异性、几何约束等为约束条件,建立了动臂起落机构尺度优化模型;基于复合形法并通过Matlab软件进行迭代计算,得到了动臂起落支链各构件最优尺度参数,使得动臂起落油缸最大负载降低了11%左右,有效提升了机构的动态性能;基于Creo软件分别建立了优化前、后装配式建筑墙板安装机虚拟样机,并进行动力学仿真分析,验证了尺度优化模型的正确性。研究为装配式建筑墙板安装机性能提升提供了依据。

在激烈加速工况下,传统无级变速器由于机械结构等原因,无法承受较大的扭矩、工况适应能力受限于动力源,而液压传动拥有功率密度大、惯性小、响应快、易于控制、过载保护等优点,是实现无级变速的更优方案。提出一种可实现无级液压变速器的轴向柱塞泵,该泵的输出流量较斜盘式轴向柱塞泵大大增加,同等体积能提供较大处理能力,且在不改变转向的情况下,可实现油路的改变。设计该泵结构,建立AMEsim仿真模型,深入分析此双转子变量轴向柱塞泵的性能。结果表明:该泵通过改变从动轴与主动轴夹角可实现输出流量的调整,输出流量满足设计需求,零部件强度、硬度也满足运动学需求,为后续变速器的设计提供参考。

建立某高速列车单循环作用式抗蛇行减振器的简化物理参数模型,该模型基于Kasteel复杂物理参数模型,但对阻尼阀和单向阀进行了合理简化。针对抗蛇行减振器的静、动态特性,进行仿真和台架试验的对比研究。最后,对比研究了简化物理参数模型和传统Maxwell模型下的车辆蛇行运动稳定性。研究结果表明,传统Maxwell模型无法准确描述液压减振器的动态特性,而复杂物理参数模型虽计算精度高但其效率过低无法用于整车动力学仿真。简化物理参数模型能够准确地模拟抗蛇行减振器的复杂力学行为,计算效率高,适于整车动力学仿真。在高锥度工况下,传统Maxwell模型会过高估计单循环作用式抗蛇行减振器的动态阻尼,导致稳定性预测结果和简化物理参数模型有较大误差。

为了满足一种新型三自由度光学检测靶标的直线运动机构在大行程、高速度情况下的精度要求，提出利用大跨距同步带直线驱动机构作为该系统的直线运动机构。利用UG软件和RecurDyn软件建立了同步带直线驱动机构的虚拟样机并进行多体动力学仿真计算，分析了导致负载在直线运动过程中产生直线运动误差的主要因素和同步带初始张紧力、负载加速度和质量对负载直线运动误差的影响规律，研究表明负载直线运动误差随初始张紧力的增大而减小、随负载加速度和质量的增大而增大，为同步带直线驱动机构在长距离直线运动精密机械中的应用提供了参考。

以施工升降机中的关键装置齿轮锥鼓渐进式防坠安全器为研究对象,研究齿轮锥鼓渐进式防坠安全器的结构对其制动性能的影响。通过Pro/E建立三维模型并运用ADAMS动力学仿真软件,对防坠安全器进行参数优化设计分析,得到相应的参数特性曲线和最佳参数组合。运算结果表明：当蝶形弹簧预紧力为6560N,制动轮锥度为18.4°,齿轮齿条啮合中心距为59.8mm时,制动性能最好。结论验证了蝶形弹簧预紧力、制动轮锥度以及齿轮齿条啮合中心距对制动性能都有较大影响。仿真分析为防坠安全器制动性能的改进提供了参考方法。

为了提高矿用重型机械的安全性,设计了提升擒纵式自锁缓降器,对缓降器的可靠性和动力学性能进行了理论分析。利用CAD和UG软件设计了缓降器的三维结构,并用Adams软件进行了动力学性能仿真,分别获得了主传动轴的角速度及碰撞接触力,并对擒纵轮进行了应力分析。最后,对试验样机的工作性能进行了测试。研究结果表明,擒纵式缓降器机械结构在下落过程中不会出现打滑现象,强度和动力特性满足使用要求;通过试验,验证了仿真结果的正确性。研究结果对于缓降器的优化设计具有较好的指导作用。

参照某1.5MW大型风电齿轮箱的实验工况,基于ADAMS平台,在考虑齿轮内外部动态激励的情况下进行仿真。经过相关参数的调试,发现支撑刚体的阻尼系数对仿真结果影响很大,在其为0.1的情况下,测点MP1处的仿真结果与实验数据在时域中的幅值误差能控制于19.3%以内、在功率谱中的主要频率分布大致相同,这表明调参后的仿真模型具有一定的准确性。而后,在仿真模型中植入断齿故障,将测点处的振动信号进行时域特征与Hilbert解调的综合分析,结果与理论描述一致,进一步验证模型的精确性,同时也体现出此仿真模型与仿真方法对风电齿轮箱的振动特性与故障信号的研究具有一定的作用。

为了对刮板输送机链传动系统在啮合过程中的速度及加速度波动特性进行分析,构建了双面接触波动模型,并通过实验验证了模型的正确性。同时,通过对实测应变信号及加速度信号进行分析,获取了加速度波动和张力波动之间的关系。随后,基于Adams软件建立了刮板链传动系统虚拟样机模型并对其进行动力学仿真分析,探究了不同驱动方式、运输方式及铺设长度对刮板链波动的影响,为链轮与刮板链啮合传动模式的合理设计提供参考。