提出一种PRR+2-PRRU型两平移一转动并联机构,并研究其运动学特性。根据方位特征集理论分析并联机构的POC集、自由度和耦合度等机构拓扑特性;该机构耦合度为1,其构型为弱耦合设计。运用解析法进行位置分析,并通过MATLAB验证位置求解的正确性。在位置分析的基础上,分析了机构工作空间,并求解机构运动Jacobian矩阵。基于Jacobian矩阵评价机构输入-输出控制方式的解耦特性;该机构平动输入Y与平动输出x间存在耦合,3种输入-输出控制方式解耦。通过运动Jacobian矩阵计算机构速度与加速度,并使用ADAMS分析机构动平台的输出运动规律。

针对某现有液力变矩器能容较小,不能满足大扭矩发动机匹配的问题,提出了一种基于弱耦合贝塞尔曲线的变矩器叶片反求参数化设计方法。通过非接触三维扫描的方式,对叶轮模型以及流道硅胶模型扫描并进行面片拟合处理,提取叶片吸力面及压力面和循环圆相交型线的点集矩阵,按照等弧长保型映射进行二维展开。然后采用两段三次贝塞尔曲线,通过切矢水平条件约束进行弱耦合,对逆向二维型线进行反求设计。基于反求参数化设计,通过调整导轮叶片骨线关键参数的方式对液力变矩器导轮进行优化设计。CFD仿真及试验表明,在变矩比基本不变、最高效率轻微下降的情况下,零速公称力矩由650.7 Nm提升到了773.2 Nm,提升幅度18.83%,满足了大扭矩发动机的匹配需求。此方法为液力变矩器的参数化反求设计及优化设计提供了一种新思路。

为了实现对风机叶片的抛磨加工,提出一种弱耦合5-DOF并联机械臂,它采用2-UPS+((2-UPS)+U)PU并联机构,对机械臂的机构进行了分析与设计。首先,采用闭环矢量链建立了机械臂的位置模型,并绘制了工作空间分布图。接着,建立了机械臂的运动学传递模型,基于雅可比矩阵结构对机械臂的解耦性进行了分析,并通过定义运动灵活性评价指标,揭示了机械臂的尺寸参数对其运动灵活性影响规律。然后,建立了机械臂的静力学传递模型,通过定义静力承载能力评价指标,揭示了机械臂的尺寸参数对其静力承载能力影响规律。最后,应用基于性能评价指标的蒙特卡罗法对机械臂的尺寸参数进行了概率分析,以概率分析数据为基础对尺寸参数进行了优选。确定了一组最优尺寸参数值固定平台上分支2万向副分布尺寸为250mm、分支3万向副分布尺寸为450mm、分支1的支链4万向副分布尺...

在Eric H.Maslen等人提出的偏流线性化方法的基础上,以12磁极弱耦合结构的径向磁力轴承为研究对象,提出了在执行器故障时电流重构的新方法,并利用ANSYS和MATLAB对该方法下得到的电流重构矩阵进行了仿真分析。从磁场的分布、电流分配矩阵的求解以及转子的动态响应等方面,验证了该方法在主动磁力轴承执行器容错控制上的可行性以及部分优越性。