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关键词： BOPPPS   平面机构   自由度  

摘要： 平面机构自由度计算是机械原理课程中重要的一个知识点,笔者在教学的过程中,为了提升教学效果,利用BOPPPS模型把课堂的教学划分为6个过程,把传统“满堂灌”的教学方式转变为以学生为中心的教学方式,这种方式有助于提高学生的参与度。

关键词： 有用功   滑轮组   机械效率  

摘要： 滑轮组机械效率的难点在于对有用功的认识与计算,而对有用功计算公式的理解不深与"滥用",是导致学生不能正确解决滑轮组机械效率计算问题的重要原因,只有正确理解机械效率以及有用功的本质公式才能突破教学难点.

关键词： 周期激励   频谱分析   倍频共振   有限傅里叶级数   凸轮从动件  

摘要： 提出了一种运用有限傅里叶级数进行凸轮从动件运动规律设计的方法,运用该方法可有效减小或避免凸轮机构运动产生的某倍频激励恰与所作用对象的固有频率相近或相等而产生较大的倍频振动或共振。凸轮从动件运动规律依据工艺运动要求设计,常用有高次多项式等,通过对其周期运动进行频谱分析,可得其加速度幅值频谱;结合考虑激励对象的动态特性,在满足凸轮从动件运动规律工艺运动要求的条件下,选择去掉该凸轮从动件运动规律加速度幅值频谱中那些易引起倍频激励共振的项,得到改进设计后的运动规律,进而达到通过改变激励源频谱特性来减小激励对象振动的目的。进一步通过对改进后的凸轮从动运动规律的有限傅里叶级数的项数及系数进行优化,可使其能更好地满足给定工艺运动要求。

关键词： 初中物理   机械效率   模型图  

摘要： 对近年来各地中考题中机械效率计算的命题特点作一初步分析,并利用模型图先剖析不同类型机械的机械效率的计算公式,再结合2019年的中考试题,对各种机械涉及到的机械效率的计算题目逐一剖析应试的方法与策略.

关键词： 无碳小车   8字形路径   通用设计   工程训练   综合能力竞赛  

摘要： 为了实现无碳小车完成1~N个8字形路径并通过预设障碍桩,文中提出一种通用的无碳小车结构设计方法,只需更换不同的凸轮零件即可完成不同类型8字形路径。考虑到前轮摆角和车速为影响小车运动轨迹的两大主要因素,首先以两相切正圆形为理想的8字形轨迹,推导一定车速下的脉冲式前轮摆角规律;对该脉冲式规律进行合理修正后,获得切实可行的前轮摆角规律,并以此求解出所需的凸轮从动件运动规律,从而通过解析法获得凸轮轮廓,完成凸轮零件设计。通过对单8字、双8字和三8字为例的3种路径的求解和仿真,结果表明该结构能完成预定的8字形路径,并通过指定间距的障碍桩。文中研究为每年的全国大学生工程训练综合能力竞赛提供指导,也可对其他特殊功能的车辆设计给予参考。

关键词： 侧翻   运动捕捉   运动轨迹   图形拟合   机构构型  

摘要： 仰卧位侧翻是长期卧床患者有效预防压力性损伤病症的有效措施之一,研究人体运动机理并进行辅助人体仰卧位侧翻机构的拟人化设计具有重要意义.人体肩部和臀部是辅助仰卧位侧翻较为关键的施力位置,基于人体解剖学分析肩部和臀部骨骼的空间运动,建立运动标记模型,并进行人体仰卧位侧翻运动捕捉实验,得到肩部和臀部的运动轨迹图形与连杆模型特征信息.通过分析连杆长度和角度的变化过程进行图形几何分析与连杆机构简化,基于运动轨迹图形拟合的辅助人体侧翻机构构型,并对机构进行运动学仿真分析,运动仿真结果和实验图形的拟合误差较小,验证了所提出的辅助人体侧翻机构拟人化设计方法的合理性,相关研究结果可为人-机运动协同性辅助侧翻康复辅具的设计提供理论依据.

关键词： 髋背机构   外骨骼   重心轨迹   D-H坐标系   牛顿欧拉法  

摘要： 下肢助力外骨骼机器人将仿人型机构与穿戴者下肢、背部贴合使用,既增强了穿戴者的负重能力,又保证人体穿戴体验具有一定的舒适性和灵活性。但人穿着外骨骼行走时,背负的载荷重心会跟随人体在矢状面内产生一个波浪形的上下运动轨迹,由此产生较大的峰值载荷,影响人体在大负重情况下的高速移动,同时也可能导致穿戴者的肌肉和骨骼遭受峰值载荷的冲击而受伤。造成此问题的原因是由于人体双腿交替屈伸使负重随着身体重心(BCOM)在矢状面的垂直方向频繁的上升和下降造成的,这种运动称为人体重心的垂直偏移。为减小这种偏移,本文在常规双驱动单元外骨骼的髋部和背部设计了一种基于连杆绳轮的髋背机构。根据人体重心在一个步态周期内垂直偏移的轨迹类似三角函数曲线的特点,引入具有往复运动特性的曲柄滑块机构作为新型髋背机构的核心部件。通过在曲柄滑块机构上增加四杆和定滑轮机构,合理配置曲柄滑块的布置方式和各杆件的长度关系,得到了一种减小背负载荷重心垂直偏移的髋背机构。人体在平直地面行走时,髋背机构由外骨骼的髋关节提供动力,通过连杆绳轮驱动负重做与人体重心垂直偏移相反的运动,从而达到减少重心垂直偏移的目的。基于工作原理并结合人体下肢生理尺寸,按照结构假设、受力分析、ANSYS校核和结构优化的步骤分别对髋背机构进行了详细结构设计和静力学分析。基于人体的步态特性对髋背机构减小垂直偏移的功能进行了运动学分析。将人体躯干和一侧下肢的大腿、小腿、足四个体段简化为四个串联的杆件,通过利用标准型D-H坐标系建立的人体下肢运动学模型推导出人体重心轨迹的正向运动学方程,获得了未装备髋背机构人体重心的垂直偏移值。利用机构设计理论推导出由下肢经过髋背机构驱动的负重重心的轨迹运动方程,得到了装备髋背机构时负重重心在矢状面Y轴方向上下波动值。装备髋背机构之后重心最大垂直偏移值由51.3mm减小至10.1mm,说明髋背机构对减小负重重心轨迹的波动有显著成效。将人体简化为一个七杆模型并选择牛顿欧拉法对步态周期中的右腿支撑相进行了动力学研究。利用比标准D-H坐标系统更简洁的改进型D-H坐标系统建立了七杆动力学模型,并结合牛顿欧拉法得出了下肢各个杆件的加速度等动力学参数的表达式。在动力学方面,新型髋背机构通过减小负重重心垂直偏移可以减少负重重心被双腿抬高时产生的势能和重心下降时所产生的动能。新型髋背机构给下肢助力外骨骼机器人带来性能改善,能较显著减少髋关节在外骨骼在一个步态周期内所产生的力矩,从而降低外骨骼系统的能量消耗,延长外骨骼机器人的续航时间。

关键词： 滑轮组   机械效率   有用功  

摘要： 滑轮计算题在初中物理学习阶段占有很大的比重,为机械效率计算题目的主要题型。涉及的计算题型包括:水平滑轮组从泥淖里拖车,倾斜滑轮组在斜面上拉物体,竖直滑轮组在地面上吊起物品,竖直滑轮组在水里吊起物品,竖直滑轮组在水中和空中吊起物品混合型题目。每种题型又分为:动滑轮质量不可忽略和可以忽略,绳重和绳子与滑轮的摩擦可以忽略和不可以忽略。共计20多种题型。各种滑轮组题型在每年各地中

关键词： 翻转机构   死点位置   即时力矩   即时力臂   风电叶片模具  

摘要： 本文主要介绍了一种用于风电模具合模翻转机构死点位置形成过程和选择死点位置的方法.此种翻转机构采用液压系统提供动力,使机构中5个油缸进行直线运动,从而使PS模实现180度的翻转以及垂直升降运动,最终实现模具的合模开模以及垂直升降功能.模具翻转过程中形成的死点位置是模具进行180度翻转的关键点.死点位置的形成造成了翻转机构克服模具重力臂所需要的即时力臂减少.此文介绍的死点位置选择方法有效地解决机构死点位置造成的即时力臂减小.

关键词： 自锁   静摩擦   斜坡堤   工程机械  

摘要： 孟加拉Mirsarai海岸防护项目工程护底块体采用100 cm×80 cm×60 cm长方体混凝土块体。在块体生产堆放过程中,须采用夹块机运输,但在安装时由于该护底块未设计吊钩,故无法采用吊车安装,只能用长臂挖机安装液压夹进行夹块安装。液压夹故障率较高,且夹块困难,安放时力度不好控制,容易造成块体间的碰撞损伤。为此,对现有的机械设备做出改进,根据物理学中的静摩擦自锁现象,制作出自锁型夹子。该夹子在夹块时仅仅依靠夹子橡胶复合结构和混凝土块自身重力产生的摩擦力夹紧块体,而安放时仅须旋转挖机斗改变受力钢丝绳来松开块体,无须人员辅助,有效地解决了块体安装过程中机械伤的问题。同时,由于自锁型夹子制作简单、维修方便,因此提高了生产效率、降低了成本。