【摘要】：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與提高，高可靠性、高精度已成為現(xiàn)代機(jī)械的重要標(biāo)志和發(fā)展方向，機(jī)械系統(tǒng)需要深入考慮的因素越來(lái)越多。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造裝配及運(yùn)動(dòng)摩擦磨損都會(huì)使運(yùn)動(dòng)副含有間隙，使機(jī)械精度、穩(wěn)定性下降甚至失效。磨損對(duì)航天工業(yè)、軍工等高標(biāo)準(zhǔn)、高性能產(chǎn)品的精度與動(dòng)態(tài)特性等具有不利的影響，甚至能夠使機(jī)構(gòu)失效。因此針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在的間隙現(xiàn)象，本文以含間隙3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)為例，深入進(jìn)行分析研究。 針對(duì)3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副，建立了運(yùn)動(dòng)副間隙的數(shù)學(xué)描述和接觸法向碰撞力與切向摩擦力模型，通過(guò)數(shù)學(xué)方法將間隙運(yùn)動(dòng)副之間的接觸力合理的嵌入不考慮運(yùn)動(dòng)副間隙機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，得到了含間隙3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型。 綜合運(yùn)用Pro/E和ADAMS軟件構(gòu)造含間隙3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)。采用Pro/E構(gòu)造3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維空間實(shí)體模型并導(dǎo)入ADAMS，定義材料屬性、約束副、間隙碰撞副等，得到含間隙3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)樣機(jī)模型。然后驗(yàn)證所建立模型的正確性，通過(guò)仿真手段詳細(xì)分析了間隙半徑、阻尼系數(shù)、摩擦系數(shù)、剛度系數(shù)、重力等對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的影響。研究機(jī)構(gòu)仿真結(jié)果得出如下結(jié)論：間隙對(duì)機(jī)構(gòu)平臺(tái)的軌跡影響較小，但對(duì)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能有較大的影響。通過(guò)減小間隙半徑、增大阻尼系數(shù)、增加摩擦等可以減小機(jī)構(gòu)含間隙處的碰撞頻率，從而有利于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)趨于穩(wěn)定。 以含間隙3-RPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)為基礎(chǔ)，提取間隙副接觸力和滑移速度等動(dòng)力學(xué)仿真參數(shù)，結(jié)合磨損理論編制程序計(jì)算間隙副軸與軸承的動(dòng)態(tài)磨損量，將磨損深度對(duì)應(yīng)的添加到軸與軸承輪廓曲線上，重構(gòu)了副元素輪廓曲線，，最后分析了磨損后間隙副處非規(guī)則間隙對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)態(tài)特性的影響。得出如下結(jié)論：軸與軸承磨損后的非規(guī)則間隙對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)質(zhì)心處位移、角度影響不大；對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)質(zhì)心的速度、角速度有一定的不利影響；對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)質(zhì)心處加速度、角加速度有較大的不利影響；磨損后軸與軸承之間的接觸碰撞力增大。間隙運(yùn)動(dòng)副的磨損對(duì)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行是不利的。
【圖文】：

量 長(zhǎng) 度 固 定 的 剛 性 構(gòu) 件 ， 軸 和 軸 套質(zhì) 量的 假想 桿 （ 見(jiàn) 圖 1- 1 ） ，桿 長(zhǎng) 由 于 機(jī) 械 系 統(tǒng) 的 不 斷 運(yùn) 動(dòng) ， 假 想 桿 解 含 間 隙 機(jī) 械 系 統(tǒng) 的 動(dòng) 力 學(xué) 方 程 獲想 機(jī) 構(gòu) ，可 以 采 用拉 格 朗 日 方程 建

2 ] ， 也 能 用 該 模 型 研 究 含 多 間 隙 運(yùn) 動(dòng) 副 機(jī) 略 了 運(yùn) 動(dòng) 副 中 的 許 多 物 理 參 數(shù) ， 不 能 客 撞狀 況， 需 要后 續(xù) 的深 入 研究 。 運(yùn) 動(dòng)副 的 性質(zhì) ，文 獻(xiàn) [ 13 ] [1 4 ] 通過(guò) 合理 組模 型 ，也 就 是 M LS D 模型 ， 如圖 1- 2 所
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

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1 張建瓴，李哲，李驪;預(yù)測(cè)含間隙機(jī)構(gòu)副元素分離的臨界點(diǎn)判定法[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1994年04期

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3 陳濱,潘寒萌;含鉸接間隙與桿件柔性的空間伸展機(jī)構(gòu)單元的動(dòng)力學(xué)建模與計(jì)算模擬第一部分:動(dòng)力學(xué)建模[J];導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù);1997年01期

4 陳濱,潘寒萌;含鉸接間隙與桿件柔性的空間伸展機(jī)構(gòu)單元的動(dòng)力學(xué)建模與計(jì)算模擬──第二部分 : 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的計(jì)算模擬結(jié)果[J];導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù);1997年03期

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1 白爭(zhēng)鋒;考慮鉸間間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2529466