含间隙机构动态特性分析与实验研究

《含间隙机构动态特性分析与实验研究》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、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目含间隙机构动态特性分析与实验研究作者姓名冯祥雷学位类别工程硕士指导教师王志松2015年5月中图分类号：TP242.6学校代码：10216UDC：621密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）含间隙机构动态特性分析与实验研究硕士研究生：冯祥雷导师：王志松副导师张玉和申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalEngineeringDYNAMICCH

2、ARACTERISTICSANALYSISANDEXPERIMENTALRESEARCHOFTHEMECHANISMWITHCLEARANCEbyXiangleiFengSupervisor:AssociateProfessorZhisongWangYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《含间隙机构动态特性分析与实验研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表

3、或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《含间隙机构动态特性分析与实验研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制

4、手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着机械科学的高速发展，高速度、高精度、高稳定性已成为现代机械的重要标志和发展方向。机械系统需要深入考虑的因素也越来越多，机构的弹性变形、制造和加工误差、摩擦磨损等因素造成的运动副间隙对机械设备性能产生极大影响，间隙的存在严重影响了机构的动态性能和精度，分析和消除由间隙给机构带来的负面影响已经成为机械科学重要的研究课题之一。本文以平面

5、连杆机构为例，分析了间隙对于刚性连杆机构和弹性连杆机构动态性能的影响以及由间隙引起的振动对机构整体性能的影响。其主要工作内容如下：（1）总结了对运动副内间隙的不同描述方法及多体系统动力学的不同建模理论，对含间隙机构的不同数学模型进行了比较，并根据本文的研究内容选取适当的方法建立数学模型。（2）根据间隙描述的无质量杆法及“连续接触模型”建立了含间隙机构的动力学模型，从间隙值、曲柄转速两个方面对比分析了间隙对机构的角速度、角加速度、接触碰撞力、驱动力矩等动力学特性影响。（3）考虑杆件为弹性体，通过选取正确的坐标系，建

6、立弹性连杆机构系统运动微分方程，分析间隙对弹性连杆机构动态特性的影响，并与刚体系统进行比较，分析间隙对不同系统的影响程度。（4）分析了由于机构中存在的间隙引起的振动对机构整体性能的影响，分别分析了机构为刚体系统和弹性系统时不同情况下振动引起的震动力和震动力矩，并以震动力和震动力矩为优化目标，对含间隙机构的系统性能进行了优化平衡，降低了由间隙引起的振动对系统动态性能的影响。（5）设计并加工制造了一套含间隙曲柄摇杆机构，根据研究内容设计测量系统，利用实验研究验证了动态分析的结果。关键词：曲柄摇杆机构；运动副间隙；多体

7、系统动力学；动态特性；实验研究-I-AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofmechanicalscience,highspeed,highprecision,highstabilityhasbecomeanimportantsymbolofmodernmachineryandthedevelopmentdirection.Moreandmorefactorsofmechanicalsystemsaretakenintoconsiderationdeeply,asares

8、ultofelasticdeformation,manufacturingandmachiningerror,frictionandotherfactors,thejointwithclearancehaveagreatimpactontheperformanceofmachineryandequipment.Theclearancehasaseriousimpacton