提出了一种新型的2UU-UPU并联机构,基于螺旋理论对该机构自由度进行了分析,利用修正的Kutzbach-Grübler公式进行了验证。建立了2UU-UPU并联机构的位置反解方程。结合该并联机构的约束条件,给定并联机构的初始结构参数,使用蒙特卡洛法求解了工作空间。以初始结构参数的工作空间体积为参考,研究了结构参数对工作空间的影响,并绘制了该机构结构参数变化对工作空间体积的影响曲线。基于影响曲线优化结构参数并计算其工作空间。研究结构表面优化后的工作空间体积是初始工作空间体积的1.52倍,工作空间明显增大。该研究为2UU-UPU并联机构的结构设计和运动学分析提供了参考。

根据探月工程航天器能源供应的要求,提出了一种具有3自由度的新型可调整航空航天器太阳能电池板的机构,采用2UU-UPU并联机构最为机构原型,对该机构的约束方程和位姿关系进行分析。首先,利用螺旋理论求解出并联机器人的自由度,并通过修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证,推出了位置反解方程。在此基础上利用Adams软件对该机构进行了运动学仿真,将仿真结果与理论数值计算结果进行对比,从而验证了可调太阳能电池板机构数学建模的正确性与三维实体模型设计的合理性。

为了提升磁液轴承的稳定性以及使用寿命,建立磁液轴承的涡流损耗仿真模型,分析初始条件下磁液轴承的磁场、温度场及热变形的分布,利用Ansoft Maxwell软件仿真求解轴承转子产生的涡流损耗,基于多场耦合作用分析输入电流、转速、进油流量变化对导磁套涡流损耗及传热率的影响,探索转子散热规律的变化,并进行试验验证。试验结果表明:随着电流和转速的增加,进出油口温差逐渐增大,试验值与仿真值趋势一致,误差在可接受范围内,验证了仿真结果的可靠性。

分析了Ⅰ型曲柄摇杆机构极位夹角的可能取值：零度、锐角、直角和钝角,推导出上述各情况下杆长间的关系式。建立了最小传动角γ（min）与曲柄固定铰链中心A的位置角准和极位夹角θ的数理关系,对A点位置角准的可行域和极位夹角θ的最大值给出了量化描述。以Mathematica为工具,开发了曲柄摇杆机构设计系统,绘制出γ（min）-θ-准的三维曲面图。根据该图能迅速直观地获得最小传动角γ（min）为最大的曲柄固定铰链中心A的位置,快速完成传力性能最佳的具有急回特性的曲柄摇杆机构的尺度设计。