機器人關(guān)節(jié)是機械臂類機器人的關(guān)鍵部分,其性能的優(yōu)劣,直接影響到機械臂的精度和性能。傳統(tǒng)的工業(yè)機械臂,無法調(diào)和大輸出力矩和高柔順性的矛盾。本文針對工業(yè)生產(chǎn)的需要和人機交互安全性的問題,設(shè)計了一種可用于液壓機械臂的大力矩、剛度連續(xù)可變的液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié),使其兼顧了運動性能和柔順性。并對該關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)特性進行了深入的研究,論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計了一種剛度連續(xù)可變的液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié),闡述了該關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理,總結(jié)了該關(guān)節(jié)相比現(xiàn)有技術(shù)在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。(2)建立了具有閥控泄漏量的關(guān)節(jié)動力學(xué)模型,利用數(shù)值分析軟件分析不同閥控泄漏量對關(guān)節(jié)動態(tài)性能的影響,擬合出了閥控泄漏量與關(guān)節(jié)剛度的關(guān)系曲線。(3)利用數(shù)值分析軟件分析不同外負載力矩對關(guān)節(jié)動態(tài)性能的影響,擬合出外負載力矩與關(guān)節(jié)負載壓力的關(guān)系曲線。建立液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)動態(tài)位置剛度的數(shù)學(xué)模型,得到關(guān)節(jié)外負載力矩的變化頻率與動態(tài)位置剛度的Bode圖。(4)設(shè)計一種降低閥口氣蝕的新型轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu),采用FLUENT軟件對其內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬,分析在不同閥芯轉(zhuǎn)速、供油壓力和閥芯環(huán)狀流場寬度下,內(nèi)流場節(jié)流特性的變化。 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
        1.3.1 機械臂類機器人國內(nèi)外相關(guān)研究進展
        1.3.2 機器人柔順關(guān)節(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究進展
        1.3.3 液壓閥內(nèi)流場國內(nèi)外相關(guān)研究進展
    1.4 本文的研究內(nèi)容及方法
第2章 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作原理
    2.1 引言
    2.2 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的性能指標
    2.3 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)整體設(shè)計
        2.3.2 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)關(guān)鍵零部件設(shè)計
    2.4 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的工作原理
    2.5 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新之處
    2.6 本章小結(jié)
第3章 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的柔順性分析
    3.1 引言
    3.2 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)變剛度原理
    3.3 具有閥控泄漏量的關(guān)節(jié)動力學(xué)模型
        3.3.1 閥口流量方程
        3.3.2 工作腔流量連續(xù)方程
        3.3.3 關(guān)節(jié)負載力矩平衡方程
    3.4 具有閥控泄漏量的液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)動態(tài)性能和剛度分析
        3.4.1 仿真模型
        3.4.2 模型基本參數(shù)
        3.4.3 閥控泄漏量對關(guān)節(jié)動態(tài)性能的影響
        3.4.4 閥控泄漏量對關(guān)節(jié)剛度的影響
    3.5 總結(jié)
第4章 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的外負載分析和動態(tài)位置剛度分析
    4.1 引言
    4.2 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)的動力學(xué)模型
    4.3 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)動態(tài)性能和負載壓力分析
        4.3.1 外負載力矩變化對關(guān)節(jié)動態(tài)性能的影響
        4.3.2 外負載力矩變化對關(guān)節(jié)負載壓力的影響
    4.4 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)動態(tài)位置剛度分析
    4.5 總結(jié)
第5章 液壓轉(zhuǎn)角自伺服柔順關(guān)節(jié)雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥二級節(jié)流特性研究
    5.1 引言
    5.2 二級節(jié)流降低氣蝕的原理
    5.3 雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥二級原理
    5.4 轉(zhuǎn)閥內(nèi)部流場仿真分析
        5.4.1 流場模型及網(wǎng)格劃分
        5.4.2 控制方程
        5.4.3 雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥流場仿真
        5.4.4 單旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥流場仿真
    5.5 影響雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥二級節(jié)流特性的因素
        5.5.1 閥芯轉(zhuǎn)速對雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥二級節(jié)流特性的影響
        5.5.2 供油壓力對雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥二級節(jié)流特性的影響
        5.5.3 閥芯尺寸對雙旋轉(zhuǎn)閥口轉(zhuǎn)閥二級節(jié)流特性的影響
    5.6 總結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2910393