行星減速機(jī)構(gòu)作為機(jī)械臂系統(tǒng)中常用的減速關(guān)節(jié)，在傳動過程中必須保留一定的齒側(cè)間隙，以保障系統(tǒng)正常工作。而減速機(jī)構(gòu)中齒側(cè)間隙、時變嚙合剛度等非線性因素的存在，使機(jī)械臂系統(tǒng)表現(xiàn)出很強(qiáng)的非線性動力學(xué)特性。由于減速機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性影響到機(jī)械臂系統(tǒng)的定位精度等工作性能，本文對含減速機(jī)構(gòu)間隙的機(jī)械臂系統(tǒng)進(jìn)行了動力學(xué)建模與分析，研究了不同因素對機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響，為機(jī)械臂的振動控制提供理論依據(jù)。本文以采用行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的單桿機(jī)械臂為研究對象，綜合考慮了減速機(jī)構(gòu)間隙、時變嚙合剛度、機(jī)械臂柔性等因素，利用集中質(zhì)量法建立行星齒輪減速機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型，基于Euler-Bernoulli梁假設(shè)討論柔性機(jī)械臂的彈性變形，利用Lagrange方程建立系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程，并用ADAMS多步積分方法對方程進(jìn)行求解。基于建立的模型，以能量收斂程度為標(biāo)準(zhǔn)，引入模態(tài)截取的能量判據(jù)，研究了不同工況下各因素對系統(tǒng)模態(tài)截取收斂性的影響，明確了各參數(shù)對系統(tǒng)收斂所需模態(tài)數(shù)的影響規(guī)律，為系統(tǒng)模型降階以及后續(xù)動力學(xué)分析提供依據(jù)。利用非線性動力學(xué)分析方法分析了齒側(cè)間隙等因素對系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響，分析結(jié)果表明：間隙對系統(tǒng)響應(yīng)影響顯著，... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究目的與意義
    1.3 柔性機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 柔性機(jī)械臂動力學(xué)建模理論研究概況
        1.3.2 柔性機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)分析及實(shí)驗(yàn)研究
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 考慮減速機(jī)構(gòu)間隙的機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 含間隙行星減速機(jī)構(gòu)建模
        2.2.1 含間隙減速機(jī)構(gòu)的物理模型
        2.2.2 含間隙行星減速機(jī)構(gòu)動力學(xué)微分方程
    2.3 柔性機(jī)械臂變形描述
        2.3.1 柔性體變形的描述方法概述
        2.3.2 基于假設(shè)模態(tài)法的柔性臂變形描述
    2.4 考慮減速機(jī)構(gòu)間隙的柔性機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)建模
        2.4.1 考慮減速機(jī)構(gòu)間隙的機(jī)械臂系統(tǒng)物理模型的建立
        2.4.2 系統(tǒng)微分方程的建立
        2.4.3 系統(tǒng)微分方程無量綱化
        2.4.4 不同工況下的機(jī)械臂動力學(xué)模型
        2.4.5 機(jī)械臂定位誤差計算
    2.5 本章小結(jié)
第三章 柔性機(jī)械臂系統(tǒng)模型降階研究
    3.1 引言
    3.2 模型降階評價準(zhǔn)則的建立
        3.2.1 模型降階評價準(zhǔn)則的建立
        3.2.2 模型降階準(zhǔn)則的對比驗(yàn)證
    3.3 各因素對機(jī)械臂系統(tǒng)模型降階影響分析
        3.3.1 間隙對系統(tǒng)模型降階的影響
        3.3.2 激勵頻率對系統(tǒng)模型降階的影響
        3.3.3 負(fù)載對系統(tǒng)截取模態(tài)收斂性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 含減速機(jī)構(gòu)間隙的機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)分析
    4.1 引言
    4.2 機(jī)械臂系統(tǒng)非線性運(yùn)動特性分析方法
        4.2.1 時間歷程圖和相圖
        4.2.2 Poincare 截面和頻譜分析
    4.3 含減速機(jī)構(gòu)間隙的機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)分析
        4.3.1 間隙變化對機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)影響分析
        4.3.2 激勵頻率變化對機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)影響分析
        4.3.3 機(jī)械臂柔性對減速機(jī)構(gòu)動力學(xué)影響分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 柔性機(jī)械臂的模態(tài)能量分布
    5.1 引言
    5.2 不同工況下模態(tài)能量研究
        5.2.1 模態(tài)能量的定義
        5.2.2 啟動工況下模態(tài)能量的分布
        5.2.3 急停工況下模態(tài)能量的分布
        5.2.4 簡諧激勵下模態(tài)能量的分布
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]柔性機(jī)械臂的模態(tài)綜合建模及其動力學(xué)分析[D]. 黃歡.浙江工業(yè)大學(xué) 2005
[3]多柔體系統(tǒng)動力學(xué)模型的降階研究[D]. 施高萍.浙江工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：2916815