采用往复摆动方式对工业机器人用精密减速器进行疲劳寿命分析,能更好地反映减速器在实际工作中的受损情况。但在往复摆动实验过程中,减速器运行速度的大小和方向随时都在发生变化,对采集到的振动信号进行频谱分析,定位减速器的故障源十分困难,无法像处理匀转速工况那样直接对时域信号进行傅里叶变换来定位故障点。为此,提出一种阶次跟踪分析方法。通过对机器人用行星摆线针轮减速器疲劳实验过程中采集到的非平稳振动信号进行等角度重采样,得到振动信号的平稳角度域信号;通过对角度域平稳信号进行快速傅里叶变换,得到振动信号的阶次分析图;对减速器的行星轮、摆线轮、曲柄轴、滚针、曲拐轴承的阶次特征进行了分析。通过建立减速器振动信号阶次分析结果与各关键零部件特征阶次的关系,实现了变转速实验工况下行星摆线针轮减速...

介绍了适合于旋转超声加工的纵向复合式超声换能器的设计。对其进行了理论分析,详细阐述了结构特点、振动方程、振速分布及应力分布等,并获得了换能器振子振幅放大系数、位移节点及应力极大点等参数。然后采用有限元软件ANSYS对其进行模态和谐振分析,得到的结果与理论结果比较,满足工程设计的需要,表明采用有限元法进行分析能够获得较高的精度。

针对欠驱动非完整约束六腿滚动式奔跑机器人,进行动力学建模与跟踪控制器设计。根据机器人的结构特点,采用拉格朗日法在俯仰和横滚2个方向上分别建立动力学模型,把动力学模型转化为规范形;以驱动电机力矩作为控制输入,为提高轨迹跟踪控制精度,在俯仰方向上基于HJI理论设计滑模鲁棒控制器。在横滚方向上,为提高系统的鲁棒性,设计反步滑模控制器,并利用Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性;通过MATLAB进行仿真实验。结果表明:所提方法具有可行性。

在输入功率一定的一维纵振旋转超声加工系统中,为高效、精确地获取加工刀具末端的输出振幅,文中根据牛顿定律将换能器抽象为一个由质量、刚度和阻尼3个参数来描述的动力学模型。然后利用MATLAB/Simulink软件对换能器系统进行动力学仿真,分析超声换能器的数学模型及状态空间仿真模型,并利用有限元分析软件ANSYS验证MATLAB/Simulink仿真的准确性。换能器末端输出振幅的大小直接影响超声振动系统的加工性能,得到的仿真结果为超声振动系统的设计和改进提供了理论依据。

为了减少纵扭超声加工过程中能量的损失,文中从纵扭超声振动中纵向振动与扭转振动中的同一变幅杆中同频共振条件出发,基于ANSYS有限元模态分析、谐响应分析模块,利用ANSYS优化设计方法对变幅杆结构与尺寸进行优化,设计出在同一变幅杆中纵向振动与扭转振动有共同位移节点,同时变幅杆满足许用应力且具较大振幅放大倍数。通过ANSYS仿真验证在共同节点处可对纵扭超声变幅杆进行固定。