凸轮轮廓设计不合理引起的振动是凸轮传动机构中的一种常见问题,会极大地减少凸轮机构的使用寿命,降低传动精度。基于最大丰满系数理论对排咪机中凸轮打点机构的凸轮轮廓曲线进行了优化设计,并进行了凸轮重构。利用ADAMS分别对优化前后的凸轮打点机构进行了动力学仿真。仿真结果表明,优化后凸轮打点机构中的执行末端冲针运行更平稳,运行速度更稳定,加速度更加缓和,极大地降低了凸轮间的碰撞,减小了凸轮的磨损。

以应某企业要求设计一款用于机械手臂端部完成螺旋高速往复的机构,介绍了双滚子在螺旋线圆柱凸轮上的应用。采用解析法对机构的受力以及运动进行理论分析。利用NX10.0建模,将模型导入Adams2016输出其运动数据,对解析法结果进行验证。对设计初期得到的滚子与螺旋切槽的接触冲击进行分析,针对双滚子在运作时对螺旋切槽造成冲击大、晃动剧烈、部分零件磨损严重等问题,对圆柱凸轮机构进行优化改进,利用Adams2016软件对滚子的运动进行模拟分析。分析运算后的结果验证了改进后的机构在很大程度上实现了增加双滚子螺旋运动的平稳性能,更好的实现了双滚子与凸轮槽之间的拟合,实现了机构的平稳、高效运行。

受随机风载、间歇式工作机制、基座变形等耦合因素作用,极易诱发双馈式风电机组高速端膜片联轴器早期不对中潜隐性故障,对此在不对中理论分析基础上,基于SolidWorks与Adams构建仿真模型,利用风速转换公式计算高速端模拟转速,获取不同平行不对中量下的运动响应,借助于机械转子故障模拟试验台搭建测试系统开展实验研究。仿真结果显示频谱出现1倍频和2倍频,幅值随不对中量的增大而增大,且轴向力的倍频幅值变化明显。实验结果表明当轴承座时域峭度在4左右,存在冲击性振动,图谱显示径向水平1倍频和2倍频幅值随着转速增加而增大,径向垂直与轴向在不对中量大于0.4mm时,1倍频随转速升高而增大;其与理论分析、仿真结果的倍频特征变化有较好的一致性。

小口径管道在船舶、石油化工等工业领域具有广泛应用,其内部状态对设备的安全运行具有重要影响,管道自适应内检测机器人是对管道内部状态检测的有效方法。通过Solidworks建立轮式管道内检机器人仿真模型,对其适应管径变化及转弯的能力进行分析。通过ADAMS方法对内检机器人进行模拟计算,依据实际工况进行条件约束,对机器人的爬行运动学及动力学进行仿真分析。结果表明,所设计小口径管道内检测机器人具有一定范围的管道变径及转弯自适应能力,可适应95mm到105mm之间的管道直径变化,可顺利通过的管道最小转弯半径为200mm;在给定速度与预紧力的情况下,轮子与管壁间的力随着管径变小而增加。

通过对蜘蛛结构及运动特性分析,设计了一款四足爬行机器人的结构模型;针对腿部机构构建的坐标系,对机器人的腿部模型进行运动分析,结合机器人的关节变量与足端对应的映射关系建立仿蜘蛛机器人足尖的步态轨迹方程;利用MDH法建立仿蜘蛛机器人的运动学模型,并通过adams对其进行模拟仿真;同时,利用梯度投影算法求解仿蜘蛛机器人的运动学方程,结果表明该机器人在空间的合成位移分布与复合摆线相符。通过matlab将机器人运动轨迹模型导入adams进行步态规划分析,结果表明机器人腿部的速度呈现一个个脉冲的形式,时间间隔小,运动速度均匀平稳。从而验证了运动控制方程是正确的,结构设计是合理的,仿生机器人的动作分解是可行的。

提出了建立仿人体中耳听骨链系统的动力学模型以及用Adams进行运动仿真分析的方法。采取建立中耳听小骨三维模型的方法对中耳听骨链的运动特性进行仿真研究,用弹簧模拟韧带的作用,确定相应的物理参数,以研究听骨链系统的减振效果。针对模型进行动态特性研究,通过对听骨链系统三维模型的动力学仿真分析,提取锤骨和镫骨底板的位移模拟结果和实验数据进行对比,证实了该三维模型的可靠性。所建立的中耳模型可在一定程度上模拟中耳传声的功能,能够预测中耳传声的力学特征,对中耳听骨链系统减振特性的研究有一定的借鉴意义。

TBM在工作过程中地层结构的多变性导致刀盘受力的复杂性,针对刀盘受力问题以TBM刀盘掘进沈阳地铁二号线复合地层为研究条件,基于SolidWorks建立了简化的刀盘三维模型和岩石截面分层模型,构成破岩系统模型。利用CSM滚刀预测模型计算了滚刀在不同岩层下所需的破岩力,合算出掘进实际地层时刀盘所需推力。在ADAMS环境中对刀盘破岩过程进行动力学模拟,通过提取盘面上所有滚刀载荷和刀盘惯性载荷来确定整个TBM刀盘掘进过程中的载荷时间历程。

针对发射车转塔控制系统调试周期长的问题,设计了基于ADAMS和MATLAB的机电联合仿真系统。从理论上分析了齿侧间隙和轴承间隙的耦合关系以及对传动系统动力学的影响机理。采用UG建立了含间隙的传动系统三维模型;导入到ADAMS后进行了运动学仿真并验证了可靠性;在MATLAB中搭建了基于PI的三环控制系统,与ADAMS/Control接口模块对接后进行了联合仿真。仿真结果表明,搭建的机电联合仿真系统具有良好的动态响应和轨迹跟踪特性,为实际参数调试提供了一定参考,进一步证明该方法可有效提高调试效率。

加速寿命试验是设备系统可靠性分析的重要方法,如何进行加速寿命试验以及在少量数据样本状态下进行精确的可靠性评估是亟待解决的问题。本文在采用逆幂律加速模型的基础上运用ADAMS对细胞分析仪取液系统机械传动结构进行仿真。在确定易失效部件自身所能承受的最大应力条件下,利用ADAMS分析方法来获得故障数据并通过改进型FORM算法进行可靠性评估,进一步确定故障数据的极限状态函数曲线并获得验算点。通过对极限状态函数曲线及验算点的Nataf空间变换,促使维度降低并获取验算点的精确位置。利用Newton迭代方式以及MC抽样原理计算并修正可靠度值,通过对比发现,在相同数量的样本状态下评估可靠度同比LD-FORM算法提高了2.7%,在数量小于MC算法的样本状态下,比MC算法的可靠度提高了0.6%。

针对现有的仿大象鼻子机器人,存在着自身结构复杂、难以控制的特性,现研制了一套新型仿象鼻子机器人的实验平台,它具有结构简单、加工成本较低、控制简单等特点。整个仿象鼻子机器人的机械臂由四节组成,每节机械臂可实现两个自由度,仿象鼻子机械臂可通过12根钢丝绳的协调控制实现自身位姿的灵活改变。首先采用旋量理论和指数积方法对象鼻子机械臂进行了运动学分析,然后通过ADAMS虚拟样机软件对仿象鼻子机械臂的实验平台进行了刚柔耦合系统的运动学和动力学分析,验证了运动学分析的正确性,对后期平台实验的可行性、可控性以及结构设计的可靠性提供一定的指导意义。