【摘要】：平面連桿機(jī)構(gòu)經(jīng)過了上千年的發(fā)展,各國學(xué)者對平面連桿機(jī)構(gòu)的研究從未中斷,研究的方法不斷得到補(bǔ)充,連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范疇也在不斷拓展。由于平面單自由度的連桿機(jī)構(gòu)的軌跡曲線相對比較簡單,為了完成軌跡曲線相對復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),多自由度連桿機(jī)構(gòu)的研究成為了眾多學(xué)者研究熱點(diǎn)。五桿機(jī)構(gòu)作為桿件數(shù)目最少,環(huán)數(shù)最少的多自由度機(jī)構(gòu),是研究復(fù)雜多自由度連桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)�，F(xiàn)在對球面副的加工,大多只有最后的精車,使用過程中難以形成承載油膜,以手工形式完成研磨加工,表面包絡(luò)線不均勻且耗時(shí)較長。針對此現(xiàn)象,完成雙驅(qū)動(dòng)變桿長五桿機(jī)構(gòu)在研磨機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì),仿真分析以及優(yōu)化分析。本文的主要研究內(nèi)容主要由下述三部分組成:(1)對滑塊五桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析。包括機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性,奇異點(diǎn)分析,軌跡域,運(yùn)動(dòng)確定條件。分析機(jī)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能產(chǎn)生的影響,如驅(qū)動(dòng)曲柄長度的匹配,機(jī)架的長度,輸入角速度匹配,以及初始相位角等。并將這些參數(shù)進(jìn)行歸一化處理,得到五桿機(jī)構(gòu)的軌跡圖譜,用于指導(dǎo)研磨應(yīng)用中機(jī)構(gòu)參數(shù)調(diào)整。(2)以概念設(shè)計(jì)方法為引導(dǎo),將雙驅(qū)動(dòng)變桿長五桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用到研磨機(jī)械中,制作樣機(jī),并進(jìn)行仿真分析。整體結(jié)構(gòu)分析,相比行星齒輪機(jī)構(gòu)的研磨機(jī),結(jié)構(gòu)簡單,機(jī)構(gòu)參數(shù)調(diào)整的靈活性很高,經(jīng)濟(jì)性能良好;通過工裝進(jìn)行更換,除可以應(yīng)對平面的研磨,還可以完成對球面副內(nèi)表面的研磨;仿真結(jié)果表明,研磨軌跡曲線具有自封閉性,軌跡曲線分布均勻,研磨加工效果良好。同時(shí)仿真結(jié)果表明,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化會(huì)對整體研磨加工質(zhì)量產(chǎn)生很大影響,在實(shí)際應(yīng)用中需要依據(jù)工藝需求確定所需機(jī)構(gòu)參數(shù),保證整體加工質(zhì)量。(3)機(jī)構(gòu)的平衡與優(yōu)化。樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明,較高速度下該機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性較差,對機(jī)構(gòu)平衡進(jìn)行研究并進(jìn)行優(yōu)化是完成高速研磨的必然。機(jī)構(gòu)初始位姿的設(shè)定會(huì)影響機(jī)構(gòu)各軸向的慣性力及慣性力矩。借助MATLAB優(yōu)化工具箱對滿足約束下的機(jī)構(gòu)初始位姿進(jìn)行優(yōu)化,得到優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)位姿參數(shù)。基于變桿長五桿機(jī)構(gòu)的研磨機(jī)可實(shí)現(xiàn)平面與球面研磨加工,拓展了五桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,提高了球面副加工精度,具有很高實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH112;TG580.2
【圖文】：

屬材料的加工，也適用于非金屬材料的加工，加工的表面形狀可以是平面、球面、逡逑錐面、圓柱面、齒面、螺紋面以及凹凸面等。最終加工精度可達(dá)到ＩＴ５？ＩＴ０１，逡逑表面粗糙度可達(dá)到０．６３？０．０１微米。如圖１－１所示為球面副在工業(yè)中的應(yīng)用。逡逑國內(nèi)行業(yè)對球面副的應(yīng)用，通常在精車之后直接使用，使用過程中難以形成逡逑承載油膜，會(huì)造成兩接觸零件的劇烈磨損。以手工研磨的形式進(jìn)行加工，研磨軌逡逑跡包絡(luò)線分布不均勻，且研磨過程耗時(shí)、耗力［２］。逡逑（ａ）汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)邐00調(diào)心棍子滾子軸承逡逑圖１－１球面副應(yīng)用實(shí)例逡逑滑塊五桿機(jī)構(gòu)作為五桿機(jī)構(gòu)中的一種典型機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)可動(dòng)性不受桿長條件的逡逑約束。運(yùn)動(dòng)副之間的接觸均為低副，運(yùn)動(dòng)副間接觸應(yīng)力小，此外五桿機(jī)構(gòu)的組成逡逑零件結(jié)構(gòu)相對簡單，可在很大程度上降低制造成本，實(shí)現(xiàn)較高的加工精度。機(jī)構(gòu)逡逑的可動(dòng)性不依賴于桿長條件，桿長參數(shù)調(diào)整靈活性很高，拓展了滑塊五桿機(jī)構(gòu)的逡逑應(yīng)用范圍［３］。分析五桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)

在文獻(xiàn)［５］中，作者提出了一種設(shè)計(jì)和分析五桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用程序，并借助限元工具進(jìn)行分析，對分析結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。文獻(xiàn)［６］中，通過建立機(jī)構(gòu)的最小方逼近，插值逼近和最佳逼近等方法實(shí)現(xiàn)對連桿機(jī)構(gòu)軌跡的綜合。Ｔａｎｋ邋Ｅｍ，族容五桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，得到五桿機(jī)構(gòu)末端橢圓形運(yùn)動(dòng)軌跡的曲線方程，并借專業(yè)的測試系統(tǒng)，得到關(guān)于五桿機(jī)構(gòu)執(zhí)行末端的振動(dòng)曲線圖譜，從而證明了五機(jī)構(gòu)在精密加工技術(shù)中應(yīng)用的可行性。方秀平［８］借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對平面桿機(jī)構(gòu)的輔助設(shè)計(jì)，完成了對平面四桿機(jī)構(gòu)函數(shù)的最優(yōu)綜合。逡逑

第二章五桿機(jī)構(gòu)選型參數(shù)說明及運(yùn)動(dòng)分析逡逑五桿機(jī)構(gòu)是桿數(shù)最少的，閉環(huán)數(shù)目最少的多自由度連桿機(jī)構(gòu)，是研宄其他多逡逑自由度機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。逡逑２．１五桿機(jī)構(gòu)分類逡逑根據(jù)型綜合理論可得到的平面五桿機(jī)構(gòu)共十三種類型［２９］，圖２－１所示為常用逡逑五桿機(jī)構(gòu)的八種類型。五桿機(jī)構(gòu)的輸入方式靈活多變，可在與機(jī)架相連的兩連架逡逑桿添加回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，也可在滑塊上添加可隨動(dòng)的直線驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同的軌跡。當(dāng)固逡逑定不同的構(gòu)件作為機(jī)架時(shí)，可以得到不同機(jī)構(gòu)類型。本論文基于圖中２－ｌｈ類型逡逑機(jī)構(gòu)進(jìn)行研宄。逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李學(xué)剛;黃永強(qiáng);馮立艷;;對稱五桿機(jī)構(gòu)連桿曲線的特性研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2010年03期

2 李學(xué)剛;張進(jìn);劉瑞芳;;對稱五桿機(jī)構(gòu)連桿曲線的對稱性研究[J];裝備制造技術(shù);2007年06期

3 于紅英;唐德威;王建宇;;平面五桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期

4 于紅英;唐德威;;平面鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)的奇異性研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

5 馮政傳;;混合驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)的奇異性和運(yùn)動(dòng)分析[J];科技廣場;2007年01期

6 姚云英;;平面五桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2006年01期

7 銀應(yīng)時(shí),符煒,趙從桂,王艷宜;剛性受控五桿機(jī)構(gòu)精確實(shí)現(xiàn)給定函數(shù)的研究[J];現(xiàn)代機(jī)械;2005年04期

8 李輝,李振濤,袁長明;混合輸入五桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)型及可動(dòng)性研究[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2003年04期

9 許勇;常用平面五桿機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)動(dòng)分析數(shù)學(xué)模型的研究[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

10 田漢民,張新華,張策;混合輸入五桿機(jī)構(gòu)的綜合與應(yīng)用[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2001年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 盧劉明;藍(lán)兆輝;;平面五桿機(jī)構(gòu)連桿點(diǎn)工作子空間邊界的求解算法[A];第十三屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

2 馬承文;鄒慧君;;五桿機(jī)構(gòu)軌跡規(guī)劃中的優(yōu)化應(yīng)用[A];第十三屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

3 常勇;劉遠(yuǎn)偉;;關(guān)于兩自由度平面五桿機(jī)構(gòu)的雙曲柄存在條件的研究[A];第十三屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

4 郭愛華;楊金堂;孔建益;;基于拉格朗日方程的受控五桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[A];第十四屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

5 于瀟雁;葉仲和;陳瑞良;;實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的凸輪—五桿機(jī)構(gòu)的解析法設(shè)計(jì)[A];第十三屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

6 魏宏;謝進(jìn);陳永;;混合驅(qū)動(dòng)平面五桿機(jī)構(gòu)的點(diǎn)位對應(yīng)綜合及其PD控制[A];第十四屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

7 李龍;曹巨江;;四頭取盒機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)[A];第9屆中國機(jī)構(gòu)與機(jī)器科學(xué)應(yīng)用國際會(huì)議（CCAMMS 2011）暨中國輕工機(jī)械協(xié)會(huì)科技研討會(huì)論文集[C];2011年

8 郭為忠;韓波;鄒慧君;;混合輸入機(jī)構(gòu)的連續(xù)軌跡規(guī)劃研究[A];全國印刷、包裝機(jī)械凸輪、連桿機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)研討會(huì)（第6屆全國凸輪機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)）論文集[C];2005年

9 劉建琴;張策;梁德;王玉新;;具有一個(gè)受控原動(dòng)件的五桿機(jī)構(gòu)精確實(shí)現(xiàn)彈性連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)成軌跡的研究[A];第十二屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2000年

10 單寧;李鵬飛;劉宏昭;;混合驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)控制實(shí)驗(yàn)研究[A];制造技術(shù)自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊金堂;受控五桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軌跡理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢科技大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王登科;雙驅(qū)動(dòng)變桿長五桿機(jī)構(gòu)研究及在研磨機(jī)的應(yīng)用[D];天津工業(yè)大學(xué);2019年

2 汪隨;自適應(yīng)五桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī)研究[D];長江大學(xué);2018年

3 潘莉;實(shí)現(xiàn)軌跡的受控五桿機(jī)構(gòu)研究[D];武漢科技大學(xué);2004年

4 余振延;混合輸入五桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能仿真研究[D];廣西大學(xué);2006年

5 劉懷廣;平面受控低副五桿機(jī)構(gòu)虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[D];武漢科技大學(xué);2007年

6 魏宏;混合驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和控制的集成設(shè)計(jì)研究[D];西南交通大學(xué);2004年

7 郭愛華;受控五桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析及控制系統(tǒng)研究[D];武漢科技大學(xué);2004年

8 王湘;彈性五桿機(jī)構(gòu)機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)分析與研究[D];廣西大學(xué);2005年

9 江帥;雙自由度平面五桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)仿真和軌跡控制[D];上海海事大學(xué);2005年

10 于晶晶;齒輪—五桿機(jī)構(gòu)精確與近似尺寸綜合研究及計(jì)算機(jī)模擬[D];燕山大學(xué);2007年

本文編號：2774879