在对章动磁力传动的研究中,输出转矩是评价其性能的重要指标,对其磁转矩的分析和优化尤为重要。提出了一种径向啮合章动磁齿轮传动机构,分析了其运行原理;基于恒定磁场磁矢位理论,建立了径向啮合章动磁齿轮的磁感应强度模型,推导出径向啮合磁齿轮转矩的数学模型;运用遗传算法优化了章动磁齿轮结构参数,并对优化结果进行了有效性验证。结果表明,在限定磁齿轮尺寸和磁极材料用量的条件下,优化后的输出转矩可以得到提高。

为了降低纯电动汽车的能量消耗,提高电动汽车的续驶里程,以一种新型双电机章动耦合动力系统为研究对象,提出了以最小电功率为目标的控制策略。基于整个控制策略框架,将控制策略分为上、中、下3层。上层控制策略为需求转矩计算,根据驾驶员意图、道路信息、电池信息等,准确获取汽车的需求转矩;中层控制策略为驱动模式划分和功率分配,模式划分依据以车速作为逻辑门限值,以最小电功率为目标制定双电机转速转矩分配策略,实现双电机动力系统功率分配;下层控制策略为模式切换过程控制,为减小模式切换的动力落差,在单电机模式切换至双电机模式过程中,采用降功率方法处理。最后,在Matlab/Simulink中建立双电机动力耦合系统仿真模型,验证了该控制策略的可靠性。

提出了一种摆幅可调型足部康复机器人。根据踝关节运动方式和足底穴位分布,设计足部康复机器人的整体结构,并且重点介绍了摆幅可调传动机构的运动原理。运用反转法进行传动比计算,采用坐标变换法对机构踏板的位姿进行运动学求解,再通过位置逆解析得到踏板姿态角的运动方程。利用SolidWorks软件对虚拟样机进行运动学仿真,将仿真数据与理论数据对比,验证了理论分析的准确性和机构设计的安全性。最后,对摆幅调节的关键参数进行了分析。

双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的齿面接触特性对安装误差极为敏感。为揭示安装误差对齿面接触特性的影响规律,开展了含安装误差的双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析。推导出章动式双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程;借助齿面接触分析(TCA)获得齿轮副的齿面接触迹线和几何传动误差;通过算例分析了内、外锥齿轮锥点误差及齿轮副轴线交角误差对双圆弧弧齿锥齿轮副齿面接触特性的影响规律。研究表明,随着各项安装误差的增大,齿轮副接触迹线沿齿高方向的偏移量增大;凸、凹齿面接触迹线沿齿高方向的偏移量对安装误差变化的敏感程度不同;正的安装误差比负的安装误差对齿轮副传动误差影响更大。为获得理想的啮合性能,应合理控制章动式双圆弧弧齿锥齿轮副的安装误差。

内啮合章动弧齿锥齿轮齿面数学模型推导过程较为复杂。为了建立不同齿廓章动锥齿轮模型并进行加载接触分析,利用通用法向基本齿廓建立了假想媒介冕齿轮齿面通用数学模型。根据冕齿轮与章动内啮合弧齿锥齿轮的啮合关系,推导得到适于不同齿廓的章动弧齿锥齿轮齿面通用数学模型。再以渐开线与双圆弧为法向基本齿廓,分别建立了渐开线和双圆弧两种齿廓的章动弧齿锥齿轮齿面模型及其三维模型。利用有限元软件分别对高低功率、不同齿廓的章动内啮合弧齿锥齿轮进行了加载接触分析。结果表明,负载大小对渐开线弧齿锥齿轮的加载接触特性影响较大;双圆弧弧齿锥齿轮相对于渐开线弧齿锥齿轮具有承载能力更大、传动更平稳的优点。

根据章动运动原理,设计了一种结构简单、传动比较大的新型单级双圆弧弧齿锥齿轮章动减速器,并得到其传动比计算公式。以章动减速器体积最小为目标函数,建立了包含4个设计变量和12个优化约束的优化数学模型,求解得到单级章动锥齿轮的相关参数。根据优化得到的齿轮参数,建立了章动锥齿轮三维模型,对其进行了有限元加载强度分析。结果表明,单级章动锥齿轮啮合时因有多个轮齿、凹凸齿面同时发生接触,齿面接触面积较大;内、外锥齿轮上的Mises应力总体分布都较均匀,但外锥齿轮小端齿顶处的应力值较大。研究结果对单级双圆弧弧齿锥齿轮章动减速器的进一步改进具有重要的实际意义。

超环面行星蜗杆传动机构具有结构紧凑、传动效率高、传动比范围广等优点。但是,其普及程度并不高,一方面是由于内超环面齿轮的加工制造难度大;另一方面则是因为超环面行星蜗杆传动机构的装配困难,稍许的偏差就会引起振动及噪声从而影响传动精度与效率。提出了一种新型的行星蜗杆传动机构,它有利于降低超环面行星蜗杆传动机构加工和装配的困难,同时对新型的行星蜗杆传动机构进行了啮合理论分析和运动学分析。

根据输出轨迹点的运动与凸轮旋转同步的思路,提出并解决了按给定的轨迹曲线来设计凸轮-齿轮组合机构的凸轮廓线的解析设计方法。

针对现有机器人谐波减速电机柔轮刚度较弱,存在较多机械摩擦的问题,结合章动减速运动与磁力啮合原理,提出了一种新型章动减速电机。阐述了其结构特点与传动方式,给出了其设计方法及参数选择。利用Maxwell有限元软件分析了减速电机的内部磁场特性与矩角特性。

旋转分配盘式立体停车库在工作时难免产生振动,采用液压缓冲器来减轻立体停车库运行过程中所产生的振动.通过Matlab软件分别模拟采用液压缓冲器减振和采用减振弹簧减振时,汽车旋转分配盘在放置汽车过程当中的振动响应.结果表明,旋转分配盘式立体停车库在采用液压缓冲器减振时能更快速地缓冲振动能量,进而达到减振效果.