平面連桿機構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機構(gòu)。對它的分析及設(shè)計一直是機構(gòu)學(xué)研究的一個重要課題。但傳統(tǒng)方法對于常見的連桿機構(gòu)的運動學(xué)、動力學(xué)分析仍然是非常繁瑣,以至于很難對它進(jìn)行深入的研究,如果建立一個連桿機構(gòu)的仿真系統(tǒng),使設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計時,從復(fù)雜的機構(gòu)分析和煩瑣的計算中擺脫出來,集中精力從事于創(chuàng)新工作,那將是很有意義的。基于這樣一種考慮,本課題嘗試建立一個平面連桿機構(gòu)的運動學(xué)仿真系統(tǒng)。 本文從機構(gòu)的基本組成談起,探討了運動鏈成為機構(gòu)的條件,推導(dǎo)了平面機構(gòu)自由度的計算公式,并提出了平面機構(gòu)的組成原理,指出任何機構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上而構(gòu)成的;然后闡述了圖論的一些基本知識,以及圖在計算機中的表示方法,指出以點表示構(gòu)件、以邊表示運動副的拓?fù)鋱D與機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖之間具有一一對應(yīng)關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,著重闡述了如何建立結(jié)點基本信息數(shù)據(jù)庫和約束關(guān)系數(shù)據(jù)庫,從而構(gòu)造出平面連桿機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。依據(jù)平面連桿機構(gòu)的基本組成原理,通過對此數(shù)學(xué)模型分析,分離出可獨立求解的機構(gòu)模型,并用相應(yīng)的機構(gòu)分析方法對它進(jìn)行求解,建立了平面連桿機構(gòu)運動學(xué)分析專家系統(tǒng)。目前這一系統(tǒng)可完成部分平面連桿機構(gòu)的運動學(xué)分析及動畫仿真。 文章的最后部分是仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)部分,通過分析平面連桿機構(gòu)實例演示了本仿真軟件的使用方法和基本功能,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了驗證。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TH112.1
【文章目錄】：
獨創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點
摘要
Abstract
目錄
第1章 計算機輔助分析技術(shù)在機構(gòu)學(xué)中的應(yīng)用
    1.1 機構(gòu)學(xué)概述
        1.1.1 機構(gòu)學(xué)的研究對象
        1.1.2 機構(gòu)學(xué)的基本內(nèi)容
            1.1.2.1 機構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)
            1.1.2.2 機構(gòu)運動學(xué)
            1.1.2.3 機構(gòu)動力學(xué)
        1.1.3 機構(gòu)學(xué)的發(fā)展趨勢
    1.2 機構(gòu)仿真系統(tǒng)概述
        1.2.1 機構(gòu)仿真的概念和作用
        1.2.2 機構(gòu)仿真軟件的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 運動學(xué)仿真軟件的關(guān)鍵技術(shù)
            1.2.3.1 機構(gòu)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述
            1.2.3.2 機構(gòu)拓?fù)鋱D的分析
            1.2.3.3 機構(gòu)的計算分析
            1.2.3.4 設(shè)計友好的人機交互界面
    1.3 本課題介紹
第2章 機構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析
    2.1 研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的
    2.2 平面機構(gòu)自由度的計算
        2.2.1 拉格朗日坐標(biāo)系
        2.2.2 平面離散質(zhì)點系的自由度
        2.2.3 廣義坐標(biāo)
        2.2.4 切貝謝夫-克魯伯公式
    2.3 平面機構(gòu)的組成原理
        2.3.1 平面機構(gòu)的組成原理
        2.3.2 桿組具有運動確定性及靜力確定性
第3章 連桿機構(gòu)的信息化
    3.1 圖的基本概念
        3.1.1 圖的概念
        3.1.2 回路
        3.1.3 歐拉（Euler's）定理
    3.2 圖的矩陣表示
        3.2.1 圖的關(guān)聯(lián)矩陣表示法
        3.2.2 圖的鄰接矩陣表示法
    3.3 平面連桿機構(gòu)的拓?fù)鋱D
        3.3.1 機構(gòu)運動簡圖
        3.3.2 運動鏈的拓?fù)鋱D
        3.3.3 單自由度平面連桿機構(gòu)的類型綜合
    3.4 平面連桿機構(gòu)在計算機內(nèi)的表示
        3.4.1 結(jié)點基本信息數(shù)據(jù)庫
        3.4.2 約束關(guān)系數(shù)據(jù)庫
第4章 平面連桿機構(gòu)的運動學(xué)分析
    4.1 機構(gòu)運動分析的目的及常用方法
        4.1.1 機構(gòu)運動分析的目的
        4.1.2 機構(gòu)運動分析的常用方法
    4.2 復(fù)數(shù)矢量的基本運算
        4.2.1 平面向量的復(fù)數(shù)極坐標(biāo)表示法
        4.2.2 向量回轉(zhuǎn)
        4.2.3 復(fù)數(shù)極坐標(biāo)表示的向量的微分
    4.3 連桿機構(gòu)的整體運動分析法
        4.3.1 同一構(gòu)件上兩點之間的速度和加速度關(guān)系
        4.3.2 組成移動副兩構(gòu)件間、重合點間的速度和加速度關(guān)系
        4.3.3 六桿機構(gòu)的運動分析
    4.4 （?）級桿組的運動分析
        4.4.1 剛體的運動分析
        4.4.2 （?）級桿組的運動分析
第5章 平面連桿機構(gòu)的計算機輔助分析與仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)
    5.1 平面連桿機構(gòu)的計算機輔助分析與仿真系統(tǒng)簡介
        5.1.1 系統(tǒng)的功能
        5.1.2 系統(tǒng)的使用
    5.2 部分平面連桿機構(gòu)的分析結(jié)果
    5.3 分析結(jié)果的驗證
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
論文列表
致謝

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李超;沈精虎;王炳強;;采用Pro/E二次開發(fā)的連桿機構(gòu)自頂向下設(shè)計方法[J];現(xiàn)代制造工程;2010年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張靜;平面連桿機構(gòu)最佳傳動角設(shè)計與機構(gòu)運動仿真系統(tǒng)的研究[D];煙臺大學(xué);2007年

本文編號：2881645