基于渐开线和摆线齿廓方程,在Creo中分别建立了考虑修形的渐开线齿轮和摆线齿轮三维参数化模型,得到RV-20E精密减速器整机参数化模型。将整机模型导入Adams中建立虚拟样机,进行运动学仿真,得到渐开线行星齿轮、摆线轮和行星架的角速度曲线。采用理论计算结果验证了所建虚拟样机的正确性;研究了两级修形对机器人精密减速器传动精度的影响。在考虑第一级修形时,结合修形变量分别建立6组虚拟样机,由仿真结果可知,考虑齿廓修形后的左右渐开线行星齿轮的运转平稳度分别提高了86.5%和82.6%;相较于仅考虑摆线轮修形,结合摆线轮修形考虑两级修形后,精密减速器的运动传递更加平稳,传动精度提高1.8%,运转平稳度提高30.5%。

汽车发电机单向滑轮组可以有效改善汽车前段轮系振动,从而提高轮系的使用寿命,已经得到了越来越多的使用。在对发电机单向滑轮组工作原理分析的基础上,根据某国产发电机单向滑轮组的工作机构,利用多体动力学仿真软件RecurDyn,构建了汽车发电机单向滑轮组台架试验虚拟样机模型;通过与试验数据进行对比的方法,验证了计算模型的有效性;利用该模型,可以实现其在工作时不宜进行测量的动态指标的计算;通过研究影响其承载特性的因素以及相互关系,为相关的设计改进提供了方向。研究结果对于指导产品设计、提高设计水平具有重要的作用。

摆线针轮啮合传动部分是RV减速器的关键结构之一,基于多体动力学构建虚拟样机进行仿真分析是研究RV减速器动态特性的常用方法。在不同载荷和不同工作环境下,基于多刚体动力学对RV减速器进行了仿真分析,仿真结果直观显示了不同工作环境下摆线针齿啮合特性变化情况。采用刚柔耦合技术,提取连续节点应力变化曲线进行分析,确定了啮合时最大接触力的位置和大小,为后续对修形方式的研究和改进提供了理论基础。

针对无人驾驶车辆所需的线控底盘系统,提出了一种基于楔形传动的新型电子机械线控制动器,并提出了楔形传动角优化设计方法;对该制动器进行了参数设计与三维建模,并在Matlab/Simulink和Adams中搭建了该线控制动系统的联合仿真虚拟样机模型。仿真结果表明,该新型制动器跟踪控制性能良好,紧急制动工况下制动协调时间为0.19 s,制动卸载时间为0.3 s,稳态误差精度为1.2%。相比国家与行业标准以及传统线控液压制动系统,该新型制动器加载卸载速度大幅领先,跟随性能好,适合线控底盘系统使用。

从传统的液压系统设计方法和虚拟样机的概念出发,以ADAMS/Hydraulics为基础,建立液压系统虚拟样机并探讨仿真分析的方法,给出液压破碎机工作装置斗杆液压举升系统虚拟样机的一个分析实例。仿真结果表明,破碎机在液压缸的驱动下可以完成工作过程中的主要动作,液压缸运行平稳,无较大冲击。

空间交会对接过程中追踪航天器位姿调整的精确度是实现空间对接的重要保障。为提高追踪航天器的位姿调整精确度,对其追踪航天器进行对接工作的Stewart并联机构进行了运动学分析。建立了Stewart并联机构逆运动学求解的数学模型,并利用其数学模型求解出作动器伸长量随时间变化的曲线;再搭建其虚拟样机,将搭建完成的虚拟样机模型导入ADSMS中进行逆运动学仿真,其结果与数学解析求得的结果相比较,误差保持在10-4量级内,验证了模型的准确性。利用其虚拟样机进行运动学的仿真分析,为提高机构位姿调整精确度以及后续工作中的动力学分析和实现控制提供了相关理论依据。

针对传统理论解析法计算挖掘机作业过程中整机挖掘力存在仅能得到特定姿态下离散数据点的问题,提出一种基于空间挖掘轨迹的整机挖掘力求解方法。该方法利用虚拟样机技术建立仿真模型,采用载荷谱测试的油缸位移、压力作为仿真输入条件计算整个挖掘范围内的挖掘力曲线。实验结果表明:该方法准确可靠,能够为挖掘机静、动态结构分析提供载荷数据。

以24座自控飞机大臂为研究对象,在大臂的力学特性进行详细分析基础上,根据力矩平衡原理构建大臂气缸推力的数学模型,给出了自控飞机大臂气缸推力的计算公式。应用有限元软件ANSYS Workbench对自控飞机大臂进行刚体动力学仿真分析,获取大臂在起升过程中的气缸推力时间历程曲线,并与理论计算结果进行对比,最大误差小于3%,表明建模、仿真的正确性及机构设计的合理性,并依据行业规范对气缸进行校核计算。虚拟样机技术在游乐设施机构设计和评估中,能够减小常规计算带来的设计误差,节约人力和试验资源,对于提高游乐设施技术人员的设计能力具有十分重要的现实意义。

介绍了虚拟样机技术的基本概念及应用概况,简单概括了电力布线牵引机械的发展过程,并结合电力布线工程的实际分析了虚拟样机技术在液压自驱动牵引机设计中应用的必要性.着重阐述了利用 SOLID EDGE软件进行 CAD三维建模的方法,提出了成功解决复杂环境下工程机械系统仿真的方法.

虚拟样机技术是一项新兴的产品开发技术，可以有效增强产品品质、缩短产品开发周期、降低产品生产成本。设计好摆动液压缸的虚拟样机，根据摆动液压缸的关键部件“双级渐开线螺旋副”，研究了螺旋角β、输入液压力 P和输出扭矩T 三者之间的关系。通过比对虚拟样机仿真和物理样机实验，得出输入液压力 P和输出扭矩T 为线性正比关系，提高系统液压力 P，相应得到增大的扭矩 T ；通过比较3个螺旋角系列螺旋齿轮组成的渐开线螺旋副输出扭矩 T与导程l之间的关系，在没有齿轮变位的情况下，螺旋齿轮的螺旋角β应尽可能的设计在45°附近，在输入液压力P一定的情况下，优先考虑增大径向尺寸，以增大输出扭矩 T。