针对惯性振动机启动和停车过渡过程中经过共振区时振动时幅值的急剧增大问题,提出了一种带有弹性偏心块结构的惯性式振动机,分析了振动机过渡过程的动态响应问题。应用达朗贝尔原理建立带有弹性偏心块结构的四自由度振动机系统的动力学方程。提出运用龙格-库塔法数值方法求解振动机起停过程中偏心块转动量、位置、振动机的位移与速度变量随时间的变化关系,确定振动系统在振动中的共振时的最大振幅。与固定偏心块的单轴惯性振动机响应对比,在共振时最大振幅值较后者小。同时与ADAMS振动模型仿真过渡过程结果对比,验证了理论分析的正确性。论文研究将为工程中惯性振动机共振时振幅值的减少提供理论参考。

针对涡旋压缩机主轴传动系统动平衡问题,建立了涡旋压缩机主轴传动系统的机构模型和动平衡方程。基于多体动力学分析软件ADAMS分析了转速、偏心块质量以及平衡块质量对主轴传动系统不平衡力和力矩的影响,并以偏心块和平衡块质量为变量、以主轴承支反力为目标进行优化设计。结果表明偏心块是影响主轴系统动平衡的主要因素;电机转子主副平衡块只能对力或力矩单一因素有利;调整偏心块和平衡块质量能够有效优化主轴传动系统的不平衡力和不平衡力矩。通过优化计算有效降低了主轴承受力,改进了主轴传动系统的动力学性能。

汽车安全带锁扣是使乘员能够被安全带约束的重要装置,其动力学特性对汽车被动安全性具有巨大影响。以某款安全带锁扣为对象,在分析其工作原理基础上对锁扣惯性失效原理进行探讨,根据工作原理及惯性失效原理建立锁扣动力学原理模型和动力学方程,得到锁扣发生惯性失效的条件,并分析锁扣内部结构参数对该条件的影响。利用AD?AMS软件建立仿真模型,得到的仿真结果与计算结果具有一致性。研究结果对锁扣失效问题的理解和研究具有一定的指导意义。

目前铁路货车所采用的基础制动装置大多为杠杆式制动装置。相比于单元式制动装置,杠杆式制动装置运动情况复杂,制动效率较低。对于货车车辆基础制动装置的研究,传统分析方法主要为现场试验法和理论计算法。而这两种方法的应用受到试验成本高、研发周期长、测量误差大以及计算复杂的限制。刚柔耦合分析采用ADAMS和ANSYS仿真软件进行多体动力学联合仿真,对货车基础制动装置性能进行分析研究。通过对比仿真分析数据、理论计算数据和现场试验数据,验证了基础制动装置刚柔耦合分析方法的正确性,对研究货车制动性能及解决基础制动装置所存在的问题提供了一种新的手段。

针对卷扬式擦窗机吊船的防坠安全问题,设计了棘轮棘爪式防坠安全装置。研究装置的关键部件棘轮棘爪,并建立了棘轮棘爪动力学数学模型,得到了影响棘轮棘爪式防坠安全装置制动性能的各个参数的关系;通过ADAMS对装置的制动过程进行仿真计算,获得装置的制动性能曲线;搭建试验平台,对防坠安全装置进行试验验证,结果试验数据与仿真数据基本一致,证明仿真结果的准确性,并且该防坠安全装置制动迅速且可靠;以棘爪长度XDE为设计变量,通过ADAMS进行优化设计,仿真结果表明,防坠安全装置棘爪的最优长度为115mm。

为解决剪刀式高压隔离开关模型传动系统参数不易修改的问题,论文围绕参数化问题展开。首先利用解析法建立剪刀式高压隔离开关传动系统的二维数学模型,获得从动构件与主动构件之间位移、速度、加速度的关系表达式。然后利用MATLAB软件数值解析高压隔离开关传动系统的数学模型,并进行求解,获得不同杆件及其相互间角度的变化规律,并设计GUI图形用户界面进行显示。最后将剪刀式高压隔离开关三维模型导入软件ADAMS中进行运动学仿真分析,比较仿真分析与数值解析结果,验证数值解析结果的合理性,对比结果显示基于MATLAB的数值分析结果和ADAMS的运动学仿真结果趋势一致,且可以清晰地反应剪刀式高压隔离开关的运动状态,修改方便快捷,适合剪刀式高压隔离开关的初期设计和优化。

为确保管道机器人顺利通过弯道,针对两种不同的轮式管道机器人进行分析,阐述两种轮式管道机器人过弯原理。基于传统矩形管道机器人模型,建立多参数“工”形机器人模型,研究管道机器人过弯时结构参数与弯道几何参数的约束关系,为管道机器人的初设计提供理论依据。采用SolidWorks软件建立三维模型,利用ADAMS软件对机器人模型的实际运动过程进行仿真,得到仿真模型在弯管通过性的结果,进而验证理论分析的正确性和结构设计的合理性。研究结果表明,依据模型理论分析提供几何约束关系,设计相应的管道机器人模型均能平稳通过弯道。该研究为管道机器人的结构设计提供理论支持。

针对草料开包机提出一种气动旋转锁紧装置,对该气动旋转锁紧装置的组成及工作原理进行了介绍,并对其气动旋转锁紧机构提出了两种设计方案。草料开包机针对的对象是甜叶菊草料包,尺寸为长800 mm、宽600 mm、高400 mm。在完成2种设计方案的主要尺寸计算和三维建模基础上,通过虚拟仿真软件ADAMS对其进行运动学模拟仿真,对比2种方案的仿真结果,选出平稳性更好、传动效率更高的方案作为气动旋转锁紧机构最终设计方案。最后通过分析得出,设计方案一更符合设计要求。

针对国内巨大的航空货运市场和对航空应急救援国产装备保障能力的提升,提出一款服务于机场、能够实现多用途的举升平台。在结构设计的基础上将举升部分作为主要研究对象进行优化设计,采用对称驱动的剪式升降结构作为其举升机构,利用虚拟样机技术建立剪式举升架的参数化模型,优化目标确定为液压油缸最大推力最小,优化对象为主要铰接点位置,优化后液压油缸最大推力减小了28.4%,且径向速度波动幅度较优化前明显减小,优化效果明显。利用有限元分析软件ANSYS,对最危险时刻的主要受力部件进行了强度校核,分析得到部件结构合理、安全可靠,可以为实物的生产提供理论支撑。

在详细分析多作用内曲线径向柱塞马达结构和工作原理的基础上,运用AMESim和ADAMS分别建立内曲线液压马达的液压模型和动力学模型,按照马达的相关数据设置参数,进行仿真,最后通过仿真结果验证联合仿真模型的正确性。