基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的連桿機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真
發(fā)布時(shí)間:2020-07-13 00:11
【摘要】: 隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代機(jī)械正朝著機(jī)-電-液-信息一體化的方向發(fā)展,大大改變了人們以往關(guān)于傳統(tǒng)機(jī)械、純機(jī)械的觀念。但是,不論現(xiàn)代機(jī)械如何發(fā)展,作為傳遞和變換機(jī)械運(yùn)動(dòng)的人工系統(tǒng)一機(jī)構(gòu),仍然是大多數(shù)機(jī)器的最重要的組成部分。如連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu)、步進(jìn)機(jī)構(gòu)、摩擦輪機(jī)構(gòu),具有中間繞性件的繩索傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu),以及氣液機(jī)構(gòu)、電磁機(jī)構(gòu)、智能機(jī)構(gòu)等等,它們幾乎遍及了那些最常用的功能載體。本文針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,從功能向原理轉(zhuǎn)換階段的設(shè)計(jì)特點(diǎn),介紹了連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題,主要包括選型設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析。 所謂選型設(shè)計(jì)就是根據(jù)不同的基本功能、不同的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)變或不同的動(dòng)力源,選擇不同的機(jī)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足需求。機(jī)構(gòu)選型之后就要對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),以滿(mǎn)足給定功能、運(yùn)動(dòng)形式與軌跡等要求。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸的設(shè)計(jì)方法有很多,本文主要介紹了按照實(shí)現(xiàn)預(yù)期位置、預(yù)期動(dòng)作、預(yù)期軌跡的四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和按照最佳傳動(dòng)角、許用傳動(dòng)角的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。運(yùn)動(dòng)分析是驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性及其功能滿(mǎn)足程度的,本文采用了復(fù)數(shù)矢量法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。 本文提出了基于VB和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的連桿機(jī)構(gòu)參數(shù)化計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法,將功能、方案等用文字形式表征的概念轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)的屬性及其參數(shù),通過(guò)參數(shù)與形象的相連接,通過(guò)獨(dú)立存儲(chǔ)及其相關(guān)連接等獲得機(jī)構(gòu)圖形的數(shù)據(jù)庫(kù),經(jīng)過(guò)仿真與評(píng)價(jià)最終獲得優(yōu)化解,從而確定滿(mǎn)足特定條件的機(jī)構(gòu)體。以VB做軟件開(kāi)發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)了連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程的參數(shù)化和仿真結(jié)果的可視化,為機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)和優(yōu)化提供了一種良好的途徑。同時(shí)以Access做數(shù)據(jù)支撐,并使用ADO技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作,使得設(shè)計(jì)案例可以重用、設(shè)計(jì)樣本可以用于后續(xù)設(shè)計(jì)的原理性與優(yōu)化基礎(chǔ)。最后以四連桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法的實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】:西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:TH112
【圖文】:
圖2.1機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程與內(nèi)容機(jī)械產(chǎn)品所經(jīng)歷的過(guò)程是基于人的思維方式的,在大腦之外,基于人的認(rèn)知理解方式和大腦工作原理,人們通常采用如下的表達(dá)方式,如圖2.2所示。概念與知識(shí)簡(jiǎn)圖,文字模型示意圖原理圖工程圖軸測(cè)圖虛擬三維圖物理實(shí)體軸DLEesS一義一仁三萬(wàn)二二二三三三三三三弓一嚼毅藺彝圖2.2機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的腦外表達(dá)方式在從概念設(shè)計(jì)向方案設(shè)計(jì)的過(guò)渡與轉(zhuǎn)換中,主要是將功能轉(zhuǎn)換為滿(mǎn)足要求的8
圖2.5平行四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說(shuō)明:當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,AB=CD,BC二AD時(shí)成為平行四桿機(jī)構(gòu),圖2.5所示。它是雙曲柄機(jī)構(gòu)的特例,AB和CD桿均為曲柄。工作原理和特點(diǎn):兩個(gè)連架桿1和3的轉(zhuǎn)向相同,角速度相同,幾3二叭/此=h所以任一曲柄為主動(dòng)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),另一曲柄為從動(dòng)件也勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。平行四桿機(jī)構(gòu)的連桿作平面平行運(yùn)動(dòng),連桿上每點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都相同,連桿在任何瞬間都平行于基架。應(yīng)用舉例:平行四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,廣泛應(yīng)用于傳遞平行軸間的運(yùn)動(dòng)。例如,火車(chē)車(chē)輪的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu),生產(chǎn)線中的操縱機(jī)構(gòu),機(jī)加工機(jī)床中的多頭銑、多頭鉆裝置等。(2)非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)①雙曲柄機(jī)構(gòu)圖2.6雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說(shuō)明:在圖2.6所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中,各桿長(zhǎng)滿(mǎn)足曲柄存在條件
①雙曲柄機(jī)構(gòu)圖2.6雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說(shuō)明:在圖2.6所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中,各桿長(zhǎng)滿(mǎn)足曲柄存在條件,且以最短桿AD為基架,連架桿AB和CD不等長(zhǎng),均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng),為不等長(zhǎng)雙曲柄機(jī)構(gòu)。工作原理和特點(diǎn):當(dāng)主動(dòng)曲柄AB以碼作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)曲柄CD以媽作同向非勻速整周轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)沒(méi)有死點(diǎn),調(diào)整中心距,可使叭發(fā)生相應(yīng)的變化。應(yīng)用舉例:常用做變速轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。(3)往復(fù)運(yùn)動(dòng)
本文編號(hào):2752679
【學(xué)位授予單位】:西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:TH112
【圖文】:
圖2.1機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程與內(nèi)容機(jī)械產(chǎn)品所經(jīng)歷的過(guò)程是基于人的思維方式的,在大腦之外,基于人的認(rèn)知理解方式和大腦工作原理,人們通常采用如下的表達(dá)方式,如圖2.2所示。概念與知識(shí)簡(jiǎn)圖,文字模型示意圖原理圖工程圖軸測(cè)圖虛擬三維圖物理實(shí)體軸DLEesS一義一仁三萬(wàn)二二二三三三三三三弓一嚼毅藺彝圖2.2機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的腦外表達(dá)方式在從概念設(shè)計(jì)向方案設(shè)計(jì)的過(guò)渡與轉(zhuǎn)換中,主要是將功能轉(zhuǎn)換為滿(mǎn)足要求的8
圖2.5平行四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說(shuō)明:當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,AB=CD,BC二AD時(shí)成為平行四桿機(jī)構(gòu),圖2.5所示。它是雙曲柄機(jī)構(gòu)的特例,AB和CD桿均為曲柄。工作原理和特點(diǎn):兩個(gè)連架桿1和3的轉(zhuǎn)向相同,角速度相同,幾3二叭/此=h所以任一曲柄為主動(dòng)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),另一曲柄為從動(dòng)件也勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。平行四桿機(jī)構(gòu)的連桿作平面平行運(yùn)動(dòng),連桿上每點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都相同,連桿在任何瞬間都平行于基架。應(yīng)用舉例:平行四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,廣泛應(yīng)用于傳遞平行軸間的運(yùn)動(dòng)。例如,火車(chē)車(chē)輪的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu),生產(chǎn)線中的操縱機(jī)構(gòu),機(jī)加工機(jī)床中的多頭銑、多頭鉆裝置等。(2)非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)①雙曲柄機(jī)構(gòu)圖2.6雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說(shuō)明:在圖2.6所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中,各桿長(zhǎng)滿(mǎn)足曲柄存在條件
①雙曲柄機(jī)構(gòu)圖2.6雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說(shuō)明:在圖2.6所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中,各桿長(zhǎng)滿(mǎn)足曲柄存在條件,且以最短桿AD為基架,連架桿AB和CD不等長(zhǎng),均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng),為不等長(zhǎng)雙曲柄機(jī)構(gòu)。工作原理和特點(diǎn):當(dāng)主動(dòng)曲柄AB以碼作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)曲柄CD以媽作同向非勻速整周轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)沒(méi)有死點(diǎn),調(diào)整中心距,可使叭發(fā)生相應(yīng)的變化。應(yīng)用舉例:常用做變速轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。(3)往復(fù)運(yùn)動(dòng)
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 楊哲;基于信息加工的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程CAD研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年
本文編號(hào):2752679
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