根据人机工程学原理,为满足老年人和残障人的日常生活需求,设计开发了一款多功能康复训练辅具。对其上肢提升机构,建立机构的运动分析数学模型,利用MATLAB软件进行机构运动仿真分析,在指定各项设计参数后,通过仿真获得机构的运动参数和运动曲线,为机构的运动性能评价及康复辅具的智能控制提供必要的依据。

提出一种新型螺旋槽机械密封端面结构并建立对应的液膜三维模型,利用Fluent软件对特定工况下的液膜模型进行仿真计算,分析了几何参数对泄漏量和开启力的影响规律并剖析其原因.结果表明在一定取值范围内螺旋角越小、槽数越多、槽宽越小、通道宽越大时泄漏量明显降低但同时开启力也有不同程度的降低,主要是因为这些参数的变化改变了液膜流场的压力分布状况,进而引起密封性能的起伏;槽深不同导致的流体速度矢量及轨迹差异对密封性能产生较大影响,对于泄漏量槽深存在最优取值,而开启力随之变化较为平稳.研究结果对于新的槽形方案的实际应用具有重要指导意义.

以镶嵌式机械密封为研究对象,通过受力分析和热传导方程,将热、力两个物理场进行耦合求解,建立机械密封动环组件热力耦合仿真模型。基于热力耦合模型计算不同应力情况下端面变形量和不同过盈量下的结合面接触应力、端面变形量,并分析动环厚度对端面温度场、应力分布以及端面变形量的影响。结果表明,热应力对端面变形的影响大于结构应力,故不能忽略热应力对机械密封组件的影响;动环过盈量增大使得端面变形量和结合面接触应力逐渐增大,动环厚度的增大使得最大温度呈下降趋势,最高温度出现在动环内径处,端面间隙由收敛型转变为发散型。因此,在对机械密封结构进行设计时,采用较小的过盈量和动环厚度,可以减少动环端面的变形量。

为探究一种新型间歇机构--双啮合针齿凸轮分度机构的振动特性,考虑各零部件之间的复杂连接关系,建立机构有限元模型进行模态分析。提取有限元模型分别在分度期和间歇期的前六阶模态振型,最后对样机进行试验模态分析。对比发现试验模态分析固有频率与有限元计算结果相近,验证了有限元模态分析方法的可靠性。依间歇期的低阶频率,实际运转情况机构不会发生因输入引起的结构共振。通过模态分析为双啮合针齿凸轮机构振动特性分析,结构优化设计提供了试验支撑与理论依据。