以3-RPR平面并联机构为研究对象,通过设计一种在驱动、被动和锁定3种状态之间相互切换的移动副和转动副锁定装置,实现机构的重构。对重构前、后机构的静刚度特性进行理论建模和软件仿真。通过锁定任意两个运动副的方式,实现机构的拓扑重构。根据动平台的运动状态对锁定方式进行分类,并建立机构的反向运动学模型。对机构的雅克比进行推导,并基于虚功原理,推导静刚度矩阵。最后,对重构前、后的机构进行静力学虚拟实验,对比分析实验数据。结果表明拓扑重构可以提升平面并联机构的静刚度性能。特别地,动平台做定轴转动时,其静刚度的提升效果尤其明显。这为少自由度可重构并联机构的性能评价和参数优化提供了理论依据。

对龙门结构五轴机床静刚度进行仿真和测试研究,找出其影响因素。经过研究发现,有限元分析计算的结果与测试结果有较好的对应;机床静刚度在垂直安装面方向刚度较大,与安装面切向方向的静刚度取决于接触面的接触度,进而影响加工的精度。因此,提高机床整体刚度十分必要,可以通过合理的结构设计、减小悬伸、提高接触面的接触度等方法提高机床的静刚度。

为研究静平衡状态下Delta并联机器人对外部载荷的响应情况,将相对刚度大的构件视为刚体以简化建模难度,同时将驱动臂和从动杆理想化为线弹性杆件,采用卡氏第二定理对其进行了静刚度理论分析与建模。利用该模型模拟实际情况下动平台所受到的负载情况,进而在不同位姿下探究了动平台位移和转角弹性变形量在可达工作空间内指定区域中的分布规律和特点。最后利用ISIGHT进行联合仿真,从而相互验证理论建模和仿真的正确性。

针对机床中重要的运动结合部——直线滚动导轨的刚度进行理论分析,提出一种直线滚柱导轨静刚度计算的方法。推导了在垂直力、水平力和转矩联合作用下直线滚柱导轨受力变形的基本方程,应用赫兹接触理论建立了承载和变形的关系;利用该分析方法对某商用导轨的刚度特性进行了分析和数值计算。实例计算验证了理论分析和计算软件的正确性。

通过对垂直载荷作用下滚动直线导轨副静刚度的理论分析,设计了一种基于液压加载方式的滚动直线导轨副静刚度试验测试装置,结合了直线导轨副静刚度测试方法,完成了对导轨副静刚度各项指标的检测。结果表明该试验装置可完成对不同型号导轨副的静刚度测试,且试验数据显示试验装置加载平稳准确、结构简单、测量结果精确,能够为导轨副静刚度的进一步研究提供技术支持。

垂直减震装置是潜载导弹发射装置的重要组成部分,环形弹簧作为减震元件,是垂直减震装置的核心元件,需要满足不同工况下的减震需求。本文通过理论计算,并结合试验数据,利用Abaqus软件建立环形弹簧静载和动载模型,通过有限元分析得到静载荷作用和冲击载荷作用下环形弹簧应力应变分布情况。研究结果表明：环形弹簧有限元计算与试验结果误差不大,随着载荷的增大,应力应变也随之增大。静载工况下,外圆环最大应力出现在锥形截面上,而内圆环最大应力出现在内圆环内表面。冲击工况下,环形弹簧冲击刚度远大于静刚度值,外圆环与内圆环最大应力位置与静载状态最大应力位置相反。

提出一种基于有限元技术的组合碟簧的静刚度研究方法。针对一种碟簧的组合建立有限元模型并用此种碟簧组合的实验测试数据对模型进行修正，从而得到正确可用的有限元模型。将正确的有限元模型应用于不同的碟簧组合形式并进行仿真计算得到碟簧在不同的组合形式下的静刚度曲线。

对于由多个梁单元组成的复杂机械结构系统的静刚度解析,理论力学难以求解其超静定问题,有限元法需要进行结构建模和单元划分,耗时长、精度不高。针对由多杆组成的液压试验台的静刚度求解问题,采用边界元法,考虑到梁单元间的复杂连接关系,提出了一种基于不同合成条件下梁单元间的复合合成方法,构造了由梁单元组成的液压试验台机械系统的边界元静刚度解析模型,根据梁单元的基本参数及受力状态即可解析出系统及各主要构件的受力与变形情况。通过实例解析并与理论力学计算结果比较,该方法可以获得精确的理论解,适用于以梁单元组成的各种机械系统的静刚度计算。

为确定铜包装线液压升降平台许用的最大负载,运用ANSYS仿真方法,研究铜自动包装生产线上料工位工作时,液压升降平台的液压缸缸筒变形,并计算其容积变化;分析上料过程活塞杆的位移变化及影响位移变化的因素,并在MATLAB中得到活塞位移变化曲线;分析影响液压升降平台垂直刚度的因素,并仿真得到刚度曲线。为实现精确控制和确定升降平台最大负载提供依据。

为研究铜包装线液压升降平台受载后的变形情况,运用ANSYS仿真的方法,建立升降平台机-液综合系统的有限元模型,研究了阴极铜自动包装生产线上料工位工作时,液压升降平台的变形情况。为实现精确控制和确定升降平台最大负载提供了依据。