目前,应用于仓储货物装载转运的牵引车辆多采用平行四边形牵引转向机构,因转向轮不符合阿克曼原理,转向时滑动摩擦力大,从而会导致牵引转向操作费力。设计了一种基于阿克曼原理的梯形牵引转向机构,并运用多元非线性规划序列二次规划遗传算法对梯形牵引转向机构的构件尺寸进行优化运算,得到了更加贴合阿克曼理论曲线的尺寸参数。根据优化后的参数制作了样机,通过动力学仿真软件从转向轨迹、转向启动力矩、能量转化效率3个维度对梯形转向机构与优化前平行四边形机构进行了仿真对比实验。结果表明,优化之后的机构具有更平滑的转向轨迹、更小的转向启动力矩以及更高的能量转化效率。

含有驱动冗余的过约束并联机构具有承载能力大、各向同性良好等特点,但其同时含有主动过约束和被动过约束,受力分析相当复杂。本文以4-PRRR冗余驱动过约束并联机构为对象对该类机构受力的超静定问题进行研究。首先针对主动过约束问题,基于特定的优化目标求解出各驱动力大小。然后针对被动过约束问题,建立各分支过约束力螺旋系的刚度矩阵和机构整体刚度矩阵,分析驱动力在过约束力螺旋系轴线方向产生的耦合变形,采用加权广义逆方法求解得到过约束力螺旋系幅值。联合Solid Works、ANSYS和ADAMS软件建立机构的刚柔混合模型并进行受力仿真分析,仿真结果与理论值基本一致,验证了理论分析结果的合理性。

为分析角接触球轴承的非线性动力学特性,建立考虑球数、轴向预紧和动载荷的非线性动力学模型,求解球与内、外圈接触点处的相对位移。给出轴承系统非线性动力学微分方程组,对微分方程组进行坐标变换,进行量纲一化处理,利用数值分析软件求解量纲一化的非线性微分方程组。通过改变轴向预紧量可获得轴承的相图和Poincane图,分析轴向预紧量对轴承非线性动态特性的影响。结果表明：随轴向预紧量减小,轴承由单周期运动经倍周期分叉进入多周期运动,然后经准周期运动进入混沌运动;在满足机构运行稳定性的条件下,降低轴向预紧量能够提高轴承的使用寿命;随接触角增加,轴承由单周期运动经倍周期分叉进入多周期运动,然后经过不稳定吸引子最终进入混沌运动状态。