本文關(guān)鍵詞：基于動(dòng)力學(xué)的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)特性分析

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【摘要】：柔性雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)是一種在無外部輸入的情況下,可以保持兩個(gè)穩(wěn)定平衡位置的機(jī)構(gòu),在MEMS和機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。對(duì)柔性機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)的判別一般使用能量法,但能量法無法對(duì)柔性機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)特性進(jìn)行分析。為此提出一種基于動(dòng)力學(xué)的柔性四桿機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)分析方法,對(duì)只含一個(gè)柔性關(guān)節(jié)的四桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)特性進(jìn)行分析,并根據(jù)驅(qū)動(dòng)特性曲線對(duì)柔性機(jī)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行判斷。首先,建立柔性四桿機(jī)構(gòu)的偽剛體模型,利用拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)模型,解算出主動(dòng)桿件旋轉(zhuǎn)360°時(shí)驅(qū)動(dòng)力的變化曲線;然后,在ADAMS中建立對(duì)應(yīng)的柔性四桿機(jī)構(gòu)模型,將仿真結(jié)果與動(dòng)力學(xué)解算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證動(dòng)力學(xué)模型的準(zhǔn)確性;最后,通過一個(gè)算例將提出的動(dòng)力學(xué)分析方法與傳統(tǒng)能量法的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證明動(dòng)力學(xué)分析方法的有效性,同時(shí)還可以得到機(jī)構(gòu)在穩(wěn)態(tài)位置與非穩(wěn)態(tài)位置轉(zhuǎn)換過程中驅(qū)動(dòng)力的臨界值,為柔性穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供一種新的方法。提出的基于動(dòng)力學(xué)的雙穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)特性,在雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)、雙穩(wěn)態(tài)傳感器中都可以被設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心;
【關(guān)鍵詞】： 柔性機(jī)構(gòu) 動(dòng)力學(xué)建模 驅(qū)動(dòng)特性 雙穩(wěn)態(tài)
【基金】：國家科學(xué)自然基金(51305444) 教育部博士點(diǎn)基金(20120095120013) 江蘇省科技計(jì)劃項(xiàng)目(BY2014028-06)
【分類號(hào)】：TH112
【正文快照】： 0引言隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、生物[1]2-3和航天工程的發(fā)展,柔性機(jī)構(gòu)逐漸成為替代傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)的有效方法。柔性機(jī)構(gòu)是通過柔性關(guān)節(jié)代替?zhèn)鹘y(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副,在運(yùn)動(dòng)過程中利用自身形變來轉(zhuǎn)換力、運(yùn)動(dòng)或能量的機(jī)械裝置[2]。與傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)相比,柔性機(jī)構(gòu)具有制造成本低、裝配簡

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