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机械传动
机械传动

秦大同（兼）

月刊

1004-2539

Jxcd@chinajournal.net.cn

0371-67710820；67710817

450052

郑州嵩山南路81号

机械传动/Journal Journal of Mechanical TransmissionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报告机械传动领域研发及装置，测量技术等方向的成果。
正式出版
收录年代

    索杆夹角可变的3自由度欠约束并联机器人的运动学控制

    赵涛丁晓军赵虎郑逸...
    73-78页
    查看更多>>摘要：柔索驱动并联机器人是一种特殊类型的并联机器人,其末端执行器由柔索替代刚性杆进行驱动.研究了一种索杆夹角可变的3自由度欠约束并联机器人,采用矢量闭环原理建立该机器人的逆运动学模型;根据拉格朗日方程,建立了该机器人的动力学模型.基于模型补偿的机器人PD控制理论,设计了该机器人的PD控制器;给定机器人末端执行器的运动轨迹,使末端执行器的位姿变化通过机器人的逆运动学转化为柔索长度的变化,以柔索长度作为控制系统的输入.实验结果验证了该机器人的逆运动学和动力学模型的正确性及控制方法的有效性.

    柔索驱动并联机器人索杆夹角可变逆运动学模型动力学模型机器人PD控制

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    3-RSS与3-RUU同轴驱动布局并联机器人工作空间的对比分析研究

    魏志伟郑智贞秦慧斌景鸿翔...
    79-85页
    查看更多>>摘要：3自由度并联机器人控制简单,结构紧凑,便于设计和研究.为了探究并联机器人关节配置对工作空间大小的影响,以3-RSS与3-RUU两个Tau变种构型并联机器人为研究对象,分别用球铰和虎克铰进行分析,求解了3-RSS与3-RUU同轴驱动布局并联机器人的工作空间.首先,建立机器人简化模型,对其正向运动学进行求解;接着,分析了球铰与虎克铰的运动范围,以此作为关节的约束条件,求解了3-RSS和3-RUU同轴驱动布局并联机器人的三维工作空间,得出工作空间的边界.分析结果表明,同等尺寸大小的3-RUU同轴驱动布局并联机器人比3-RSS同轴驱动布局并联机器人具有更大的工作空间.为后续不同并联机器人的关节选型和工作空间的研究提供了理论和技术的支持.

    同轴驱动布局并联机构运动学分析球铰与虎克铰工作空间

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    渐开线圆柱齿轮胶合承载能力计算标准比较研究

    贾晨帆朱才朝刘怀举魏沛堂...
    86-92页
    查看更多>>摘要：以新一代航空发动机传动系统等为代表的高端传动装备面临高速、高温、重载等极端服役环境挑战,使得胶合失效成为齿轮主要失效形式之一,严重影响系统寿命和可靠性.针对国内常用的3个齿轮胶合评价标准在齿轮胶合承载能力计算结果之间差异较大,且标准公式适用范围存在差异的问题,详细研究了闪温法和积分温度法,从理论分析、公式对比和案例分析三个方面开展了渐开线圆柱齿轮胶合承载能力标准对比研究;并针对FZG A型齿轮,进行了对比计算分析.结果表明,由于HB/Z 84.4的平均摩擦因数计算结果偏高,与GB/Z 6413.2相比计算结果偏大,HB/Z 84.4结果偏保守.GB/Z 6413.1和GB/Z 6413.2在较大的转矩、油温、转速范围内,齿面温度计算结果相差不大;但是,随着模数的减小,二者的齿面温度计算结果差异变大;模数在4～7 mm内,二者齿面温度计算结果相差不大.

    圆柱齿轮胶合标准闪温法积分温度法

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    开槽盘式磁力耦合器气隙磁场及转矩分析

    杨超君丁逸飞邰蒋西朱继伟...
    93-99页
    查看更多>>摘要：针对求解开槽盘式磁力耦合器气隙磁场和转矩的问题,引入子域分析模型,将磁力耦合器沿轴向划分为5个区域,在各区域分界面处建立边界方程;根据开槽盘式磁力耦合器从动盘轭齿与导体交替排列的特性,分别推导了轭齿与铜导体区内的矢量磁位公式;针对端部效应,运用许-克变换对齿槽端面处的磁通密度进行修正;在分别得出轭铁与导体处矢量磁位的基础上,推导得出气隙磁场与电磁转矩公式;将开槽盘式磁力耦合器的结构参数代入理论模型,计算得出轴向气隙磁场分布与机械特性曲线.将计算结果与有限元模拟结果进行对比分析,验证了理论模型的准确性并分析了产生误差的原因.

    开槽盘式磁力耦合器矢量磁位许-克变换轴向气隙磁场机械特性

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    半球型锥齿轮建模与柔体动力学分析

    王佰超张雪张澧桐王丞...
    100-105页
    查看更多>>摘要：为了探究半球型锥齿轮参数变化对其系统动态特性的影响,基于集中质量法建立了该半球型锥齿轮副的动力学模型;基于高质量的六面体网格模型,采用刚柔耦合柔体动力学仿真分析了半球型锥齿轮的动态传动性能;分析了半球型锥齿轮尺寸、轴交角等参数变化对系统运动状态的影响.仿真结果表明,系统在不同参数条件下会导致传动准确性、平稳性和强度有规律的变化且互为负相关;半球型锥齿轮在分度圆直径为65 mm、相交轴角度为120°时综合性能最优.柔体动力学仿真分析为研究半球型锥齿轮的设计、制造以及实现齿轮传动最优化,提供了重要的参考价值.

    半球型锥齿轮啮合分析动力学仿真动态响应刚柔耦合

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    下肢外骨骼康复机器人动力学仿真与分析

    马晓君刘玉阳贾秋生刘德胜...
    106-111,118页
    查看更多>>摘要：下肢外骨骼康复机器人可以有效提高下肢运动功能受损患者的康复效率,减轻康复医师的工作量.设计了一款气动肌肉驱动的下肢外骨骼康复机器人.为探究外骨骼机器人运动状态和各关节运动机理之间的关系,采用拉格朗日方程对下肢外骨骼进行动力学建模,将建立好的虚拟样机模型导入Adams中进行动力学仿真,得到下肢外骨骼康复机器人在不同运动状态下各关节在运动过程中转矩的变化情况,对仿真数据进行分析,验证了数据的正确性,为下一步实物样机制作及驱动器的选择提供了理论依据.

    外骨骼机器人拉格朗日方程动力学仿真虚拟样机

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    电路板夹爪机构运动学分析

    万秋里季后红刘瑜
    112-118页
    查看更多>>摘要：设计出一套性能优异的末端执行器是提高机器人性能的有效手段.讨论了用于ABB IRB1200机器人的电路板夹爪机构的运动学分析问题.给出了电路板夹爪机构的工作原理,通过对夹爪机构夹爪的位移、速度和加速度等进行解析法求解,用运动影响系数理论对其运行机理进行了分析.为了检验这些分析结果,应用Matlab软件绘制了由解析法得出的运动参数曲线;在UG软件中通过定义连杆、运动副,给定驱动件运动控制函数等,对该机构进行了运动学仿真分析,并输出了相应的运动参数曲线.结果显示,在Matlab和UG两种环境下的运动分析结果完全一致,分析结果为该夹爪的实际应用提供了有力的理论支持;加工装配的实物电路板夹爪机构的运行状况也证明了这个设计是有效的.

    机器人末端执行器运动学分析解析法运动影响系数MatlabUG

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    仿蝎式复合机器人多臂协同分析

    薛姣龙高强张杰闫宏伟...
    119-123,160页
    查看更多>>摘要：针对国内焦炉厂对于炉内人工温度测量效率低的问题,设计了一种用于焦炉测温的仿蝎式复合机器人.机器人结合蝎子的结构特征进行工作,利用蝎子的双钳提起炉盖,用蝎尾的红外测温仪对炉内温度进行测量.为了验证机器人结构的合理性,通过Matlab对复合机器人进行整体D-H结构建模,对复合机器人腿部的运动进行正逆运动学分析,并通过蒙特卡罗方法仿真得到双臂以及尾部红外测温仪的工作空间概率模型.为了验证机器人运动稳定性,通过Adams仿真得到复合机器人的稳定步态.为后续机器人研究奠定坚实的基础.

    焦炉测温D-H工作空间稳定步态

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    基于改进RRT算法在ROS中的机械臂避障运动规划研究

    曹毅张景涛赵璞李磊...
    124-130页
    查看更多>>摘要：针对基于目标偏向的RRT算法在复杂环境下易陷入局部搜索与搜索效率低的不足,在ROS中分别基于Dobot模型和DIY模型,对算法做出进一步的改进.在创建机械臂模型基础上,利用MoveIt!对其进行配置,并通过简化模型来提高碰撞检测效率;在基于目标偏向RRT算法的基础上,分别引入扩展目标变更策略和可变步长对算法进行改进;在ROS中分别进行了不同形态障碍物环境下的避障运动规划仿真;在样机上进行了避障和避障抓取实验.仿真及实验结果表明,提出的改进RRT算法相比基于目标偏向的RRT算法,规划成功率和效率分别可提高42.9％和29.2％.

    机械臂避障运动规划改进RRT算法目标变更可变步长

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    某混动车型齿轮传动系统的动态特性研究

    秦鹏飞张雄陈斌范立...
    131-136页
    查看更多>>摘要：以某混动车型的齿轮传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了传动系统动力学模型.在各个齿轮副的偏心误差、齿频误差、时变啮合刚度的共同作用下,用数值方法求解了传动齿轮在轻负荷低速巡航与高速超车两种工况下的动态特性.将传动系统与箱体耦合,建立齿轮箱有限元模型,加载齿轮动态啮合力,利用Ansys软件仿真得到了两种工况切换过程中箱体的振动特性.通过搭建台架试验,对比验证了动力学模型及仿真计算的正确性.通过测试得到出现最大振幅的箱体位置,对优化传动系统结构、改善齿轮箱的振动特性提供了有力依据.

    混合动力齿轮系统动态响应振动特性台架试验

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