计及柔性构件的平面间隙四杆机构动力学分析与实验研究

《计及柔性构件的平面间隙四杆机构动力学分析与实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号２０１５０３７０３００４学校代码１０４８８密级硕士学位论文计及柔性构件的平面间隙四杆机构动力学分析与实验研究学位申请人：学科专业：机械工程指导教师：王兴东答辩日期：２０１８年５月２０日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringDynamicsAnalysisandExperimentalResearchonPlanarFour-barMechanismwi

2、thClearanceandFlexibleLinkMasterCandidate：ChenBoMajor：MechanicalEngineeringSupervisor：Prof.WangXingdongWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaMay20,2018摘要运动副间隙及构件柔性是机构在工程应用中不可回避的问题。机构由不同构件组成，运动副间隙过大会降低系统的运动精度，增加磨损；间隙过小会导致配合紧密，增加运动阻力。虽然构件的刚性和柔性是相对的，

3、生产实践中，过度提高构件刚性将增加构件自重和机构的驱动功率，过度提高构件柔性，增大构件产生运动偏差和机构运行不确定性。本文以四连杆和曲柄滑块两种典型的平面四杆机构为例，利用无质量杆方法等效间隙，建立间隙四杆机构的矢量模型；利用离散化方法处理柔性连杆，建立计及柔性连杆的间隙平面四杆机构动力学模型，表征了运动副间隙及构件柔性对两种典型的平面四杆机构动力学的影响。基于理论模型，提出了研究旋转副、移动副与柔性连杆耦合作用的思想，开发了一种间隙式组合型平面四杆机构实验装置。分别测量两种典型平面四杆机构各自的连杆、摇杆和滑块加速度，分析不同类型、不同铰

4、点位置的间隙对刚柔机构的动力学特性影响。建立了仿真模型，利用实验研究验证仿真模型的正确性，进一步指导理论仿真研究。本文研究了间隙移动副和旋转副，两类运动副、三个不同间隙值对刚柔机构的碰撞行为、稳定性和精度等动力学特性的影响，为满足不同设计目标，提出了不同铰点的间隙与柔性构件的组合方案，为下一步进行合理的间隙组合与连杆轻量化优化提供研究基础。关键词：平面间隙四杆机构；动力学分析与仿真；旋转副间隙；移动副间隙；柔性构件；实验研究IAbstractThepairclearanceandflexibilityoflinkareunavoidable

5、problemsintheapplicationofthemechanism.Themechanismiscomposedofdifferentlinks.Excessivepairclearancewillreducethemovementaccuracyandincreaseswearofthesystem.Itwillleadtotightfitandincreaseresistancetomovementifclearanceistoosmall.Therigidityandflexibilityoflinksarerelative

6、.Inproductionpractice,excessivelyimprovetherigidityoflinkwillincreasetheweightoflinkanddrivingpowerofmechanism.Excessivelyimprovetheflexibilityoflinkwillincreasedeviationoflinkanduncertaintyforoperationofthemechanism.Thedissertationtooktwotypicalfour-barmechanismsasexample

7、s,namelythefour-barandcrank-slidermechanism.Themasslessrodmethodwasusedtoequivalentclearancetoestablishvectormodelofthefour-barmechanismwithclearance.Theconnectingrodtransformedflexiblelinkusedtodiscretizationmethod.Therewasdynamicmodeloftheplanarfour-barmechanismwithclear

8、anceandflexibleconnectingrodtobeestablished.Theinfluencesofthejointsclearancesandlinkflex