過約束空間RCCR機(jī)構(gòu)受力分析
本文關(guān)鍵詞:過約束空間RCCR機(jī)構(gòu)受力分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:空間RCCR機(jī)構(gòu)是一個(gè)研究多年的課題。該機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單,構(gòu)件數(shù)目少,低副連接,便于制造裝配,而且其多對(duì)傳力桿相互等效平行,這為該機(jī)構(gòu)提供廣泛應(yīng)用的潛在可能性,這也是我們課題組多年來致力于研究該機(jī)構(gòu)系列的受力情況的原因所在。從最開始虞啟輝對(duì)單對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和力進(jìn)行了理論分析和仿真驗(yàn)證。我們知道了該機(jī)構(gòu)傳力桿運(yùn)動(dòng)為平動(dòng),傳力桿的交接點(diǎn)(也就是示力副處)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)橢圓,該機(jī)構(gòu)輸入輸出軸夾角可在0-180度內(nèi)隨意選擇等一系列運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,但其受力情況卻不是很理想,在奇異點(diǎn)處存在無窮大約束力。接下來,牛清河針對(duì)這一缺陷,對(duì)等偏距三對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)分析。雖然不存在運(yùn)動(dòng)奇異點(diǎn)和受力無窮大的問題,但在示力副約束力的理論求解過程考慮了桿長變形的影響,其求解曲線含有過多的彈性成分。針對(duì)多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)存在的過約束問題,本文主要是利用在示力副處進(jìn)行柔性化處理來補(bǔ)充變形協(xié)調(diào)方程來進(jìn)行對(duì)示力副處的約束反力進(jìn)行理論求解,并通過Solid Works中的Motion插件對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證。并在此理論求解思路的基礎(chǔ)上,分別在等偏距三對(duì)傳力桿,不等偏距三對(duì)傳力桿,多對(duì)桿(n對(duì))的情況下分別對(duì)靜約束反力,動(dòng)約束反力進(jìn)行討論求解。最后以不等偏距三對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,考慮進(jìn)去運(yùn)動(dòng)副處動(dòng)摩擦(本文暫不考慮運(yùn)動(dòng)副處潤滑條件下粘性摩擦的影響)的影響求解其示力副處的約束反力。僅在示力副處引入柔性假設(shè),這種變形協(xié)調(diào)的求解思路更利于把握該機(jī)構(gòu)的本質(zhì)特性,相對(duì)于牛清河師兄的考慮桿長變形得到的理論求解結(jié)果,該方法得到的示力副處約束反力理論求解曲線和Solid Works仿真求解的曲線基本一致,沒有那么多的彈性成分。不等偏距多對(duì)桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副靜約束力與偏距相關(guān),示力副處的靜約束力幅值最大出現(xiàn)在偏距次最大的傳力桿上。而在討論示力副處動(dòng)約束反力時(shí),在等偏距的情況下傳力桿的慣性力對(duì)示力副Z向約束力沒有影響。在不等偏距的情況下,傳力桿的質(zhì)量,傳力桿間夾角,偏距以及轉(zhuǎn)速都會(huì)對(duì)示力副Z向約束力產(chǎn)生影響,最主要的是轉(zhuǎn)速對(duì)其的影響。本文在理論上對(duì)多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副約束反力求解(其它運(yùn)動(dòng)副的約束反力可根據(jù)力平衡方程相應(yīng)求出),基本已經(jīng)涵蓋過約束多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)的各種情況,并通過Solid Works的Motion插件對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)的仿真驗(yàn)證,是對(duì)空間RCCR機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析的一個(gè)階段性總結(jié),為以后空間RCCR機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論支撐。
【關(guān)鍵詞】:RCCR 機(jī)構(gòu) 示力副 理論求解 仿真 柔性化處理
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH112
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 符號(hào)說明11-13
- 1 緒論13-21
- 1.1 空間RCCR機(jī)構(gòu)研究進(jìn)程13-14
- 1.2 應(yīng)用前景14-17
- 1.3 本課題來源、研究目的和意義17-18
- 1.4 本文研究的主要內(nèi)容18-21
- 2 示力副法和仿真分析的準(zhǔn)備工作21-30
- 2.1 示力副法概述21-23
- 2.2 多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副約束反力的確定23-25
- 2.3 仿真分析準(zhǔn)備工作25-30
- 2.3.1 仿真環(huán)境簡介25-27
- 2.3.2 仿真模型的建立27-30
- 3 等偏距三對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副靜約束力30-42
- 3.1 等偏距三對(duì)傳立桿空間RCCR機(jī)構(gòu)及其坐標(biāo)系30-33
- 3.2 柔性運(yùn)動(dòng)副假設(shè)與變形協(xié)調(diào)方程的建立33-35
- 3.3 示力副約束力求解35-37
- 3.4 考慮桿長變形的變形協(xié)調(diào)條件下求解37-39
- 3.5 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證39-41
- 3.6 本章小結(jié)41-42
- 4 不等偏距三對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副靜約束力42-52
- 4.1 不等偏距三對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)及其坐標(biāo)系42-44
- 4.2 柔性運(yùn)動(dòng)副處理和變形協(xié)調(diào)方程的建立44-46
- 4.3 示力副靜約束力求解46-48
- 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證48-50
- 4.5 本章小結(jié)50-52
- 5 多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副靜約束力求解52-59
- 5.1 不等偏距多對(duì)桿空間RCCR機(jī)構(gòu)及其坐標(biāo)系52-53
- 5.2 多對(duì)桿RCCR機(jī)構(gòu)示力副處Z向靜約束力理論求解53-55
- 5.2.1 多對(duì)桿不等偏距情況下求解53-55
- 5.2.2 多對(duì)桿等偏距情況下求解55
- 5.3 多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副處Z向靜約束力圖解曲線55-58
- 5.3.1 不等偏距多對(duì)傳力桿RCCR機(jī)構(gòu)的Z向靜約束力理論曲線55-57
- 5.3.2 等偏距多對(duì)傳力桿RCCR機(jī)構(gòu)的Z向靜約束力理論曲線57-58
- 5.4 本章小結(jié)58-59
- 6 多對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)示力副動(dòng)約束力求解59-66
- 6.1 三對(duì)傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)分析59-61
- 6.2 不等偏距空間RCCR機(jī)構(gòu)慣性力下的動(dòng)約束力61-64
- 6.3 等偏距RCCR機(jī)構(gòu)慣性力下動(dòng)約束力64
- 6.4 本章小結(jié)64-66
- 7 考慮運(yùn)動(dòng)副動(dòng)摩擦情況下示力副約束力求解66-75
- 7.1 摩擦力的施加以及機(jī)構(gòu)簡圖坐標(biāo)系66-67
- 7.2 圓柱副處動(dòng)摩擦對(duì)示力副處靜約束力的影響67-70
- 7.3 圓柱副處動(dòng)摩擦對(duì)示力副處動(dòng)約束力的影響70-73
- 7.4 本章小結(jié)73-75
- 8 總結(jié)與展望75-78
- 8.1 總結(jié)75-76
- 8.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)76
- 8.3 課題研究展望76-78
- 參考文獻(xiàn)78-81
- 致謝81-82
- 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及研究工作82
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本文編號(hào):276201
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