發(fā)布時間：2020-12-19 12:57

　　隨著科技的快速發(fā)展,對機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性的要求越來越高,而間隙會降低機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性與運動精度,為了降低間隙對機(jī)構(gòu)的影響,通常會對機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤滑或者控制。但是,含潤滑關(guān)節(jié)間隙的動力學(xué)特性比較復(fù)雜,對其進(jìn)行系統(tǒng)建模、數(shù)值計算和動態(tài)仿真的難度都很大,同時關(guān)于含潤滑間隙機(jī)構(gòu)控制問題的研究比較少。針對此類問題,本文就如何簡單、高效的求解含潤滑間隙旋轉(zhuǎn)鉸鏈機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性,提出了一種新的思路,以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,討論間隙、潤滑對多體機(jī)構(gòu)動態(tài)特性的影響,并進(jìn)一步對含潤滑機(jī)構(gòu)進(jìn)行誤差分析和運動補(bǔ)償控制。本文主要的內(nèi)容如下:(1)本文詳細(xì)的介紹了國內(nèi)外關(guān)于含間隙機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀,進(jìn)一步對關(guān)節(jié)間隙進(jìn)行了描述,包括間隙的建模方法、間隙的矢量模型與數(shù)學(xué)模型、間隙處的接觸碰撞力模型與摩擦力模型、以及考慮潤滑時的流體動力學(xué)模型。本文以含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,采用二狀態(tài)模型建立關(guān)節(jié)間隙的矢量模型和數(shù)學(xué)模型,進(jìn)一步把關(guān)節(jié)間隙引入到機(jī)構(gòu)中并建立其運動學(xué)與動力學(xué)方程。利用Simulink動態(tài)仿真工具設(shè)計出含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的動態(tài)仿真模型,得到其動態(tài)特性并與理想機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性進(jìn)行對比分析,其結(jié)果表明:間隙的存在使得滑塊加速度... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景與意義
    1.3 國內(nèi)外相關(guān)研究
        1.3.1 含間隙機(jī)構(gòu)的建模方法
        1.3.2 接觸碰撞動力學(xué)現(xiàn)狀
        1.3.3 含間隙機(jī)構(gòu)動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.4 含潤滑機(jī)構(gòu)的動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.5 含間隙機(jī)構(gòu)的控制方法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要內(nèi)容
第二章 間隙的動力學(xué)模型
    2.1 間隙描述方法
    2.2 間隙的數(shù)學(xué)模型
    2.3 關(guān)節(jié)間隙的力學(xué)模型
        2.3.1 法向接觸碰撞力模型
        2.3.2 切向接觸摩擦力模型
        2.3.3 流體動力學(xué)模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 考慮干摩擦的間隙機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 含間隙機(jī)構(gòu)的動力學(xué)建模方法
        3.2.1 運動副元素的相對運動狀態(tài)
        3.2.2 間隙處的接觸力模型
        3.2.3 牛頓-歐拉方程建模方法
    3.3 以含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例建立動力學(xué)模型
        3.3.1 運動學(xué)方程
        3.3.2 動力學(xué)方程
    3.4 建立Simulink仿真模型
        3.4.1 Simulink簡介
        3.4.2 Simulink仿真模型
        3.4.3 仿真結(jié)果
    3.5 機(jī)構(gòu)參數(shù)對機(jī)構(gòu)動態(tài)特性的影響
        3.5.1 不同間隙值對機(jī)構(gòu)的影響
        3.5.2 曲柄轉(zhuǎn)速對機(jī)構(gòu)的影響
    3.6 本章總結(jié)
第四章 考慮潤滑的間隙機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
    4.1 引言
    4.2 建立含潤滑間隙機(jī)構(gòu)的動力學(xué)方程
        4.2.1 運動學(xué)方程
        4.2.2 雷諾方程
        4.2.3 動力學(xué)方程
    4.3 建立Simulink仿真模型
        4.3.1 Simulink仿真模型
        4.3.2 仿真結(jié)果
    4.4 機(jī)構(gòu)參數(shù)對機(jī)構(gòu)動態(tài)特性的影響
        4.4.1 間隙大小對機(jī)構(gòu)動態(tài)特性的影響
        4.4.2 流體粘度對機(jī)構(gòu)動態(tài)特性的影響
        4.4.3 曲柄轉(zhuǎn)速對機(jī)構(gòu)動態(tài)特性的影響
    4.5 總結(jié)
第五章 含潤滑機(jī)構(gòu)的運動補(bǔ)償控制
    5.1 前言
    5.2 建立PID模型
        5.2.1 PID數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 PID控制器的Simulink模型
    5.3 含潤滑間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運動補(bǔ)償控制
        5.3.1 含潤滑間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運動誤差
        5.3.2 建立Simulink仿真模型
        5.3.3 仿真結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮關(guān)節(jié)潤滑的平面機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析[J]. 師平,白亞瓊.  機(jī)械傳動. 2015(07)
[2]多體系統(tǒng)動力學(xué)碰撞問題研究綜述[J]. 董富祥,洪嘉振.  力學(xué)進(jìn)展. 2009(03)
[3]面向虛擬樣機(jī)的機(jī)構(gòu)間隙旋轉(zhuǎn)鉸建模與動力學(xué)仿真[J]. 時兵,金燁.  機(jī)械工程學(xué)報. 2009(04)
[4]含間隙連桿機(jī)構(gòu)非線性行為研究[J]. 王國慶,劉宏昭,何長安.  機(jī)械設(shè)計. 2005(03)
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[6]機(jī)械手的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑動�？刂破髟O(shè)計[J]. 孫富春,孫增圻,爾聯(lián)結(jié).  航空學(xué)報. 1997(02)
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博士論文
[1]多關(guān)節(jié)機(jī)器人魯棒跟蹤控制策略研究[D]. 王三秀.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[2]考慮鉸間間隙的機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性研究[D]. 白爭鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]600MW超臨界汽輪機(jī)再熱主汽閥門動力學(xué)建模與虛擬樣機(jī)研究[D]. 時兵.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]考慮關(guān)節(jié)間隙和潤滑的單個旋轉(zhuǎn)鉸機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性分析[D]. 李勇.燕山大學(xué) 2016
[2]考慮運動副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動力學(xué)建模與分析[D]. 張游.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運動誤差分析及其補(bǔ)償控制研究[D]. 薛邵文.南華大學(xué) 2012
[4]基于SIMULINK的含間隙機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真及可靠性研究[D]. 楊倩.青島大學(xué) 2005



本文編號：2925941