基于兩層兩環(huán)連桿的傘狀可展機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合及其運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2023-04-11 00:32
可展機(jī)構(gòu)是大型折展天線、通信衛(wèi)星平臺(tái)、空間伸展臂、太空太陽能帆板等許多重大高端裝備的核心構(gòu)架。隨著我國太空活動(dòng)的迅猛發(fā)展,對(duì)大尺度、高精度、高剛度、高穩(wěn)定性、輕量化的可展機(jī)構(gòu)的需求越來越迫切。傘狀是可展機(jī)構(gòu)最經(jīng)典外形之一,在航天裝備中有著廣泛的應(yīng)用。因此,傘狀可展機(jī)構(gòu)的構(gòu)型創(chuàng)新對(duì)促進(jìn)我國空間可展裝備的發(fā)展具有重要意義。但傳統(tǒng)的傘狀可展機(jī)構(gòu)主要是剛度較低的肋式支撐連桿機(jī)構(gòu)。而到目前為止,可用來構(gòu)建高剛度傘狀可展機(jī)構(gòu)的空間閉環(huán)連桿單元還相對(duì)較少;诖,本文提出一族基于含耦合支鏈兩層兩環(huán)連桿的新型傘狀空間可展機(jī)構(gòu),并在可展單元的構(gòu)型綜合、單元間的可動(dòng)連接方式以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析等方面進(jìn)行了深入的研究,具體內(nèi)容如下:首先,根據(jù)單自由度要求將含耦合支鏈的兩層兩環(huán)連桿分為五類,并在分析現(xiàn)有的傘狀可展機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,明確了兩層兩環(huán)連桿在作為可展單元時(shí)需滿足的結(jié)構(gòu)特征;之后對(duì)這五類兩層兩環(huán)連桿可展單元分別進(jìn)行了構(gòu)型綜合,在此過程中,根據(jù)每類可展單元中耦合支鏈的位置,又將其分為不同的結(jié)構(gòu)形式,并基于此總結(jié)出一種簡(jiǎn)潔高效的模塊化組合的構(gòu)型綜合方法,最終綜合出多種兩層兩環(huán)可展單元。其次,研究了單元間的可...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
作者簡(jiǎn)歷
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 可展機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外可展機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)可展機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2.3 傘狀可展機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀與分析
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 兩層兩環(huán)連桿可展單元的構(gòu)型綜合
2.1 引言
2.2 兩層兩環(huán)連桿作為可展單元時(shí)的結(jié)構(gòu)特征
2.2.1 兩層兩環(huán)連桿作為可展單元時(shí)的分類
2.2.2 兩層兩環(huán)可展單元的結(jié)構(gòu)特征
2.3 含5R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.3.1 含5R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的結(jié)構(gòu)形式
2.3.2 “{2R}⊕[5R]⊕(6R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.3.3 “{4R}⊕[5R]⊕(4R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.3.4 “{6R}⊕[5R]⊕(2R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.4 含4R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.4.1 “{4R}⊕[4R]⊕(5R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.4.2 “{6R}⊕[4R]⊕(3R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.5 含3R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.5.1 “{4R}⊕[3R]⊕(6R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.5.2 “{6R}⊕[3R]⊕(4R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.6 含2R/1R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.6.1 含2R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.6.2 含1R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.7 單元構(gòu)型復(fù)雜性的對(duì)比分析
2.8 本章小結(jié)
第三章 可展單元間可動(dòng)連接方式及新型傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.1 引言
3.2 單元間可動(dòng)連接方式
3.2.1 鏈連接方式
3.2.2 固定連接方式
3.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)連接方式
3.3 新型傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.1 由含2R下模塊的可展單元構(gòu)成的傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.2 由含4R下模塊的可展單元構(gòu)成的傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.3 由含6R下模塊的可展單元構(gòu)成的傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.4 實(shí)物樣機(jī)
3.4 單元間可動(dòng)連接方式裝配難度的對(duì)比分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 可展機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)位置分析
4.1 引言
4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)位置正解分析
4.2.1 思路分析
4.2.2 建立連桿坐標(biāo)系
4.2.3 連桿變化和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
4.2.4 位置正解算例
4.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)位置反解分析
4.3.1 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為奇數(shù)的可展單元的位置反解分析
4.3.2 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為偶數(shù)的可展單元的位置反解分析
4.3.3 位置反解算例
4.4 本章小結(jié)
第五章 可展機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)速度分析
5.1 引言
5.2 矢量積法構(gòu)造雅可比矩陣
5.3 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為奇數(shù)的可展單元的速度反解分析
5.4 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為偶數(shù)的可展單元的速度反解分析
5.5 速度反解算例
5.6 單元運(yùn)動(dòng)學(xué)難度的對(duì)比分析
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3789002
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
作者簡(jiǎn)歷
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 可展機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外可展機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)可展機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2.3 傘狀可展機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀與分析
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 兩層兩環(huán)連桿可展單元的構(gòu)型綜合
2.1 引言
2.2 兩層兩環(huán)連桿作為可展單元時(shí)的結(jié)構(gòu)特征
2.2.1 兩層兩環(huán)連桿作為可展單元時(shí)的分類
2.2.2 兩層兩環(huán)可展單元的結(jié)構(gòu)特征
2.3 含5R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.3.1 含5R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的結(jié)構(gòu)形式
2.3.2 “{2R}⊕[5R]⊕(6R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.3.3 “{4R}⊕[5R]⊕(4R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.3.4 “{6R}⊕[5R]⊕(2R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.4 含4R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.4.1 “{4R}⊕[4R]⊕(5R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.4.2 “{6R}⊕[4R]⊕(3R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.5 含3R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.5.1 “{4R}⊕[3R]⊕(6R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.5.2 “{6R}⊕[3R]⊕(4R)”形式可展單元的構(gòu)型綜合
2.6 含2R/1R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.6.1 含2R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.6.2 含1R耦合支鏈的兩層兩環(huán)可展單元的構(gòu)型綜合
2.7 單元構(gòu)型復(fù)雜性的對(duì)比分析
2.8 本章小結(jié)
第三章 可展單元間可動(dòng)連接方式及新型傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.1 引言
3.2 單元間可動(dòng)連接方式
3.2.1 鏈連接方式
3.2.2 固定連接方式
3.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)連接方式
3.3 新型傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.1 由含2R下模塊的可展單元構(gòu)成的傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.2 由含4R下模塊的可展單元構(gòu)成的傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.3 由含6R下模塊的可展單元構(gòu)成的傘狀可展機(jī)構(gòu)
3.3.4 實(shí)物樣機(jī)
3.4 單元間可動(dòng)連接方式裝配難度的對(duì)比分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 可展機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)位置分析
4.1 引言
4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)位置正解分析
4.2.1 思路分析
4.2.2 建立連桿坐標(biāo)系
4.2.3 連桿變化和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
4.2.4 位置正解算例
4.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)位置反解分析
4.3.1 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為奇數(shù)的可展單元的位置反解分析
4.3.2 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為偶數(shù)的可展單元的位置反解分析
4.3.3 位置反解算例
4.4 本章小結(jié)
第五章 可展機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)速度分析
5.1 引言
5.2 矢量積法構(gòu)造雅可比矩陣
5.3 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為奇數(shù)的可展單元的速度反解分析
5.4 耦合支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)副為偶數(shù)的可展單元的速度反解分析
5.5 速度反解算例
5.6 單元運(yùn)動(dòng)學(xué)難度的對(duì)比分析
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3789002
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