以某型柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构运动学与动力学模型,对液压挺柱配气机构进行动力学分析。在全转速范围内开展液压挺柱与机械挺柱配气机构动态特性测试,动态特性测试与动力学性能仿真均表明,液压挺柱配气机构落座冲击载荷与落座速度小于机械挺柱配气机构,且预测值与实测值误差小于6.7%,验证了配气机构动力学测试方法的合理性与分析评价方法的准确性。

提出了一种非圆齿轮副串联曲柄滑块来实现往复直线运动的新型机构,建立了该新型机构的运动学分析模型,并以预定速度曲线为目标反求满足工作要求的非圆齿轮节曲线。分别以输出部件遵循变形梯形加速度和余弦加速度运动规律输出为例,计算了该机构的非圆齿轮副传动比函数,并研究了曲柄连杆比和等加速等减速区间占比对传动比函数的影响规律。结果表明,当滑块满足变形梯形加速度运动规律时,随着曲柄连杆比的增大,传动比变化的幅度逐渐增大;等加速等减速区间占比对传动比影响不大。当滑块满足余弦加速度运动规律时,随着曲柄连杆比的增大,传动比函数的变化幅度明显增大。

非圆齿轮行星轮系是非圆齿轮液压电动机的核心部件,其节曲线设计是整体结构设计的关键。针对4~6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的参数不唯一、设计困难等问题,基于4~6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的设计方法,选取偏心率作为控制参数,设计出不同非圆齿轮行星轮系的节曲线;对比分析了偏心率对非圆齿轮行星轮系运动特性的影响。结果表明,非圆齿轮行星轮系在传动过程中,行星轮中心加速度和行星轮角加速度均会出现突变,突变的位置均在内齿圈向径最大位置处,且随着节曲线偏心率的增大,行星轮中心加速度和行星轮角加速度的突变值均为增加趋势。

为了改善链传动的性能,结合自主研发的ZJS50系列综合设计型机械设计实验台,对链传动的多边形效应进行了详细的分析。首先从链条的速度、从动轮的角速度变化以及其不均匀系数等方面对链传动的运动学特性进行了分析;然后采集了反映链传动多边形效应的实验曲线,并对采集数据进行了分析,验证了链传动多边形效应的理论分析。

建立抽油机传动机构中平行位移机构的虚拟样机模型,利用ADAMS软件对采用不同材料蜗轮的平行位移机构进行动力学仿真,得到受力曲线图,验证原设计的合理性并确定最佳蜗轮材料。利用ADAMS软件对平行位移机构传动件进行运动学仿真,仿真结果为平行位移机构的优化设计提供了依据。

介绍一款面向压力钢管维护作业的爬壁机器人,对其运动学特性进行分析。介绍机器人的机械结构和控制系统,然后采用D-H参数法建立机器人运动学模型,构造运动学正解方程,并采用Robotic Toolboox对机器人正逆运动学方程进行求解,在线显示机器人三维仿真图像,分析各关节的位移、速度及加速度曲线,并对机器人末端轨迹进行规划,从而验证了机器人结构的合理性。

A型架-横拉杆式非独立悬架结构简单且工作可靠,被广泛应用于重载式自卸车后悬架,悬架参数对系统特性及整车性能具有重要影响。根据A型架-横拉杆式非独立悬架结构特点,基于R-W图论法搭建悬架运动学分析模型,对其运动学特性进行分析。基于模型和参数扫描法,分析横拉杆长度、角度、安装方向及A型架顶点安装位置、初始安装角度等结构和位置参数对悬架系统特性影响。分析结果可知该形式悬架轮跳行程小于悬架行程,对轮胎的垂向跳动有控制作用;横拉杆长度增加时,同向和反向轮跳中后桥的各向位移均减小;增大横拉杆的角度可使后桥的后倾转向趋势减弱;其纵向位置对不同的参数变化影响不同;为此类悬架设计提供准则。

为了分析斜盘式轴向柱塞泵滑靴运动过程中的空间姿态及运动学特性，建立了滑靴空间姿态运动学模型，分析了不同缸体孔分布圆直径、不同斜盘倾角下滑靴轴向沿斜盘表面的运动规律，给出了压盘装滑靴颈部的圆孔直径及其孔心分布圆直径的设计依据，为高压柱塞泵性能优化及关键零件的寿命分析奠定了理论基础。