發(fā)布時間：2017-10-10 08:34

  本文關鍵詞：考慮多間隙的連桿機構動力學理論研究

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【摘要】：現(xiàn)代機械制造業(yè)正在走成熟的方向，越來越高的要求機械的運動精度，但在實際機械系統(tǒng)中無法規(guī)避的運動副間隙正嚴重的影響著機械系統(tǒng)的動力學性能。由于運動副中存有間隙，導致系統(tǒng)位置產(chǎn)生偏差，系統(tǒng)運動狀態(tài)不穩(wěn)定發(fā)生振動。因此，對間隙與機械系統(tǒng)動態(tài)特性之間的相互關系進行深入研究十分必要。 現(xiàn)階段，，在間隙機械動力學系統(tǒng)的研究領域，研究者們正探尋一種準確有效的方法對間隙機械系統(tǒng)進行建模分析。在建模分析中仍有一下問題需要解決：對工作時，間隙運動副接觸分離狀態(tài)的判斷仍不準確；對考慮彈性的間隙機械系統(tǒng)仍有待研究；對多間隙機械系統(tǒng)的動態(tài)特性研究仍很少涉及。因此，本文針對以上問題，主要內(nèi)容如下： （1）由兩物體碰撞理論展開研究，繼而將碰撞問題引入到含間隙運動副的理論研究工作中。以轉(zhuǎn)動副為例，針對間隙運動副的描述、運動學建模、力學模型、接觸碰撞模型、摩擦力模型、接觸判斷方法及間隙機構多體動力學方程這七個方面對間隙轉(zhuǎn)動副進行綜合分析。 （2）將間隙運動副模型與機構動力學模型結(jié)合，構建間隙機構動力學模型，并以偏置曲柄滑塊機構為對象進行研究。首先對僅考慮曲柄與連桿位置轉(zhuǎn)動副存在間隙的機構的動態(tài)特性進行研究；然后，對間隙大小與機構動力學特性的關系進行研究；最后，對考慮彈性連桿的間隙偏置曲柄滑塊機構動力學特性進行研究。研究結(jié)果表明：間隙存在使得機構輸出位移滯后，輸出速度、加速度出現(xiàn)大幅振蕩，運動副元素間產(chǎn)生不連續(xù)高頻振蕩接觸力；隨著間隙尺寸的不斷增加，間隙運動副間接觸碰撞頻率不斷減小，但沖擊力逐漸增大；同時研究表明考慮連桿為柔性的間隙機構較剛性機構而言運動更穩(wěn)定。 （3）接下來從兩方面展開對多間隙機構的研究工作：一、對比間隙存在偏置曲柄滑塊機構中兩個不同位置的轉(zhuǎn)動副內(nèi)時機構動力學特性；二、考慮同時存在多個間隙運動副時，機構的動力學特性。結(jié)果表明：在偏置曲柄滑塊機構中，連桿與滑塊位置轉(zhuǎn)動副存在間隙比曲柄與連桿位置轉(zhuǎn)動副存在間隙對機構輸出狀態(tài)影響更大�？紤]多個間隙時，運動副運動過程中接觸碰撞更加強烈，對機構影響更大。
【關鍵詞】：連桿機構 動力學建模 接觸碰撞 多間隙 柔性
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 多體動力學發(fā)展10-11
• 1.3 接觸碰撞動力學發(fā)展11-13
• 1.4 間隙機構動力學模型13-15
• 1.5 研究主要內(nèi)容及組織結(jié)構15-16
• 第2章 接觸碰撞理論研究16-24
• 2.1 碰撞理論16-18
• 2.1.1 法向碰撞模型16-17
• 2.1.2 切向碰撞模型17-18
• 2.2 多體系統(tǒng)接觸碰撞動力學建模18-19
• 2.3 梁單元接觸碰撞仿真19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 間隙運動副接觸動力學建模24-36
• 3.1 間隙描述方法24-25
• 3.2 間隙運動副運動學模型25-28
• 3.3 間隙運動副力學模型28-29
• 3.4 接觸碰撞模型29-30
• 3.5 摩擦力模型30-32
• 3.6 接觸判斷32-34
• 3.6.1 預搜索32-33
• 3.6.2 后搜索33-34
• 3.6.3 接觸失效34
• 3.7 間隙機構多體動力學方程34-35
• 3.8 本章小結(jié)35-36
• 第4章 考慮單間隙的機構動力學分析36-52
• 4.1 間隙機構模型36-40
• 4.2 間隙機構動力學仿真分析40-45
• 4.2.1 間隙機構運動特性41-43
• 4.2.2 間隙機構力學特性43-45
• 4.3 不同間隙大小的機構動力學分析45-49
• 4.4 考慮連桿為柔性的間隙機構動力學分析49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 考慮多間隙機構動力學分析52-65
• 5.1 多間隙機構動力學建模52-57
• 5.1.1 CR-S 處含間隙的機構動力學模型52-54
• 5.1.2 C-CR 及 CR-S 處含間隙的機構動力學模型54-57
• 5.2 考慮不同位置含間隙的機構動力學分析57-61
• 5.3 考慮多間隙的機構動力學分析61-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文73

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1005373