本文關(guān)鍵詞：含間隙機構(gòu)動態(tài)特性分析與實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著機械科學(xué)的高速發(fā)展,高速度、高精度、高穩(wěn)定性已成為現(xiàn)代機械的重要標(biāo)志和發(fā)展方向。機械系統(tǒng)需要深入考慮的因素也越來越多,機構(gòu)的彈性變形、制造和加工誤差、摩擦磨損等因素造成的運動副間隙對機械設(shè)備性能產(chǎn)生極大影響,間隙的存在嚴(yán)重影響了機構(gòu)的動態(tài)性能和精度,分析和消除由間隙給機構(gòu)帶來的負(fù)面影響已經(jīng)成為機械科學(xué)重要的研究課題之一。本文以平面連桿機構(gòu)為例,分析了間隙對于剛性連桿機構(gòu)和彈性連桿機構(gòu)動態(tài)性能的影響以及由間隙引起的振動對機構(gòu)整體性能的影響。其主要工作內(nèi)容如下:(1)總結(jié)了對運動副內(nèi)間隙的不同描述方法及多體系統(tǒng)動力學(xué)的不同建模理論,對含間隙機構(gòu)的不同數(shù)學(xué)模型進行了比較,并根據(jù)本文的研究內(nèi)容選取適當(dāng)?shù)姆椒ń?shù)學(xué)模型。(2)根據(jù)間隙描述的無質(zhì)量桿法及“連續(xù)接觸模型”建立了含間隙機構(gòu)的動力學(xué)模型,從間隙值、曲柄轉(zhuǎn)速兩個方面對比分析了間隙對機構(gòu)的角速度、角加速度、接觸碰撞力、驅(qū)動力矩等動力學(xué)特性影響。(3)考慮桿件為彈性體,通過選取正確的坐標(biāo)系,建立彈性連桿機構(gòu)系統(tǒng)運動微分方程,分析間隙對彈性連桿機構(gòu)動態(tài)特性的影響,并與剛體系統(tǒng)進行比較,分析間隙對不同系統(tǒng)的影響程度。(4)分析了由于機構(gòu)中存在的間隙引起的振動對機構(gòu)整體性能的影響,分別分析了機構(gòu)為剛體系統(tǒng)和彈性系統(tǒng)時不同情況下振動引起的震動力和震動力矩,并以震動力和震動力矩為優(yōu)化目標(biāo),對含間隙機構(gòu)的系統(tǒng)性能進行了優(yōu)化平衡,降低了由間隙引起的振動對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。(5)設(shè)計并加工制造了一套含間隙曲柄搖桿機構(gòu),根據(jù)研究內(nèi)容設(shè)計測量系統(tǒng),利用實驗研究驗證了動態(tài)分析的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：曲柄搖桿機構(gòu) 運動副間隙 多體系統(tǒng)動力學(xué) 動態(tài)特性 實驗研究
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 間隙機構(gòu)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 多體系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀13
• 1.4 機構(gòu)力分析與平衡研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 含間隙機構(gòu)動態(tài)特性實驗研究現(xiàn)狀15-16
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 含間隙機構(gòu)動態(tài)特性分析17-36
• 2.1 引言17
• 2.2 間隙描述方法17-19
• 2.3 含間隙機構(gòu)動力學(xué)分析方法19-23
• 2.3.1 以牛頓經(jīng)典力學(xué)和二狀態(tài)模型推導(dǎo)機構(gòu)動力學(xué)方程19-21
• 2.3.2 用拉格朗日方程和三狀態(tài)模型推導(dǎo)機構(gòu)的動力學(xué)方程21-23
• 2.3.3 用連續(xù)接觸模型推導(dǎo)機構(gòu)的動力學(xué)方程23
• 2.4 含間隙機構(gòu)動力學(xué)模型的建立23-26
• 2.5 含間隙連桿機構(gòu)動態(tài)特性分析26-35
• 2.5.1 間隙尺寸對機構(gòu)動態(tài)特性的影響29-32
• 2.5.2 曲柄轉(zhuǎn)速對機構(gòu)動態(tài)特性的影響32-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第3章 含間隙彈性連桿機構(gòu)動態(tài)特性分析36-47
• 3.1 引言36
• 3.2 含間隙彈性連桿機構(gòu)的仿真分析36-39
• 3.2.1 彈性體及模態(tài)分析36-37
• 3.2.2 微分方程37-39
• 3.3 含間隙彈性連桿機構(gòu)的動態(tài)特性39-46
• 3.3.1 間隙對彈性連桿機構(gòu)動態(tài)特性的影響39-43
• 3.3.2 曲柄轉(zhuǎn)速對彈性連桿機構(gòu)動態(tài)特性的影響43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 含間隙機構(gòu)的平衡優(yōu)化47-54
• 4.1 引言47
• 4.2 含間隙機構(gòu)的震動力和震動力矩47-48
• 4.3 含間隙機構(gòu)平衡優(yōu)化的目標(biāo)48-49
• 4.4 以震動力和震動力矩為優(yōu)化目標(biāo)的平衡優(yōu)化49-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 含間隙機構(gòu)的實驗研究54-62
• 5.1 引言54
• 5.2 實驗系統(tǒng)簡介54-58
• 5.2.1 曲柄搖桿機構(gòu)55-56
• 5.2.2 測量系統(tǒng)56-57
• 5.2.3 數(shù)據(jù)采集57-58
• 5.3 含間隙曲柄搖桿機構(gòu)實驗58-61
• 5.3.1 不同間隙值的實驗59-60
• 5.3.2 不同曲柄轉(zhuǎn)速的實驗60-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果66-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 閻紹澤;航天器中含間隙機構(gòu)非線性動力學(xué)問題及其研究進展[J];動力學(xué)與控制學(xué)報;2004年02期

2 馬興瑞;于登云;孫京;胡成威;;空間飛行器展開與驅(qū)動機構(gòu)研究進展[J];宇航學(xué)報;2006年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 白爭鋒;考慮鉸間間隙的機構(gòu)動力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬超;高精度空間飛行器動力學(xué)集成建模方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：含間隙機構(gòu)動態(tài)特性分析與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：350069