【摘要】： 變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)是一類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似,機(jī)構(gòu)特性不相同的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)綜合方法進(jìn)行深入的研究,有利于發(fā)現(xiàn)更多新的機(jī)構(gòu)構(gòu)型,同時(shí)也可為并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型優(yōu)選、優(yōu)化和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。本課題主要依據(jù)變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的基本定義,對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)在輪胎成型鼓方面的應(yīng)用以及輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)改變前后的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能的變化等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。 第一,以變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)理論為依據(jù),結(jié)合變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的定義及相關(guān)理論,進(jìn)一步完善了變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的理論體系。并以典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)為實(shí)例,對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的變拓?fù)浞绞�、拓�(fù)涿枋龊蜋C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輸出進(jìn)行了相關(guān)的研究。 第二,依據(jù)螺旋理論,結(jié)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)和群論,對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行型綜合分析,對(duì)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)折鼓過程中的多個(gè)構(gòu)態(tài)進(jìn)行拓?fù)鋵W(xué)分析,將變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于輪胎成型鼓機(jī)構(gòu),詳細(xì)分析了可實(shí)現(xiàn)兩平移一轉(zhuǎn)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的類型,利用螺旋理論給出了變拓?fù)漭喬コ尚凸臉?gòu)型綜合過程,為變拓?fù)洳⒙?lián)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供可選擇的結(jié)構(gòu)型式。 第三,虛擬樣機(jī)的建立和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析。在UG中建立變拓?fù)洳⒙?lián)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的零件模型和虛擬樣機(jī),對(duì)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的自由度、位置正反解、工作空間等問題進(jìn)行研究,然后對(duì)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析,并利用ADAMS軟件對(duì)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行仿真分析,最后根據(jù)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出,對(duì)添加在輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)在整個(gè)折鼓過程中所受的沖擊得到明顯改善。 第四,動(dòng)力學(xué)特性分析。在分析輪胎成型鼓的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的基礎(chǔ)上,利用牛頓—?dú)W拉方程的方法建立變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,以使對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的研究更全面。然后利用ADAMS軟件對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)輪胎成型鼓的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了仿真分析和驗(yàn)證。 通過以上分析研究,完善了變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的理論體系,深入了解了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)性能的影響,為變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和應(yīng)用奠定了良好的理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

Dai和 ReesJones在1998年發(fā)現(xiàn)并提出了變胞機(jī)構(gòu)(met田爪0印 hicmechanism)，目前變胞機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于具有高度折疊性的航空器和機(jī)械手中，如折紙變胞機(jī)械手(見圖1一1)、月球探測(cè)車、天線機(jī)構(gòu)及太陽能帆板機(jī)構(gòu)(見圖1一2)等都是典型的變胞機(jī)構(gòu)。變胞機(jī)構(gòu)作為變拓?fù)錂C(jī)構(gòu)中一個(gè)重要的分支，近幾年逐漸成為機(jī)構(gòu)學(xué)研究的熱點(diǎn)l’”一。圖1一1折紙變胞機(jī)械手圖1一2太陽能帆板機(jī)構(gòu)折疊架2002年李端玲等提出了變胞機(jī)構(gòu)構(gòu)態(tài)變化的矩陣消階法和其結(jié)構(gòu)綜合的方法123一]，進(jìn)一步推動(dòng)了變胞機(jī)構(gòu)的發(fā)展。2004年郭宗和、馬履中等對(duì)變自由度機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分類，并利用變拓?fù)淅碚搶?duì)該類機(jī)構(gòu)自由度的變化過程進(jìn)行構(gòu)態(tài)變換描述，提出了對(duì)變自由度機(jī)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析的“桿一桿”合并的新方法，，為變拓?fù)錂C(jī)構(gòu)的深入研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[26一。2004年劉川禾、楊廷力等提出了變拓?fù)錂C(jī)構(gòu)的變拓?fù)浞绞�，分別是利用桿件的藕合，變換桿件之間的連接關(guān)系和變換運(yùn)動(dòng)副的類型來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)變拓?fù)銲29]。劉川禾、楊廷力等在2005年又對(duì)變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)理論的基本問題作了進(jìn)一步的研究，給機(jī)構(gòu)理想化、理想機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)元和變?cè)刃赂拍钭髁讼嚓P(guān)的定義

載能力差等缺點(diǎn)，2009年王克杰將變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于輪胎成型鼓中，并設(shè)計(jì)出了一種新型四瓦式輪胎成型鼓。傳統(tǒng)的輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)一直應(yīng)用平面機(jī)構(gòu)如圖1一2所示，平面機(jī)構(gòu)具有剛度差、承載能力弱等缺點(diǎn)，而且輪胎成型鼓的鼓瓦數(shù)量越多，成型鼓折疊前后的直徑差值就越大，因此就需要更高質(zhì)量的輪胎成型鼓。由于變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、承載能力強(qiáng)、慣性小、位置誤差小、易于力反饋控制、可根據(jù)實(shí)際需求改變自身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，輸入輸出柔度大等優(yōu)點(diǎn)，因此將之應(yīng)用于輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)中可以有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)的輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，可以有效的提高輪胎成型鼓的質(zhì)量。圖1一2平面輪胎成型鼓機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH112

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 尹子遜;并聯(lián)機(jī)構(gòu)輪胎成型鼓的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究[D];山東理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2663556