【摘要】： 機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是為了滿足某種特定的功能要求,而這些功能要求往往是通過機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。在眾多的機(jī)構(gòu)中,連桿機(jī)構(gòu)是機(jī)構(gòu)與機(jī)器理論中的最重要的基本機(jī)構(gòu)之一,同時(shí)也可視為其他基本機(jī)構(gòu)理論結(jié)構(gòu)原形,所以在機(jī)構(gòu)學(xué)理論與方法的研究過程中,通常首先以連桿機(jī)構(gòu)作為研究對象。平面連桿機(jī)構(gòu)一般均是應(yīng)用V級低副連接形成具有封閉回路的結(jié)構(gòu),因而其約束也最具強(qiáng)制性。其約束結(jié)構(gòu)的超靜定性以及對制造、安裝和環(huán)境等誤差與變化的敏感,在平面閉鏈機(jī)構(gòu)中都具有典型的意義。本論文在前人研究的基礎(chǔ)上,利用新的數(shù)學(xué)方法和先進(jìn)的數(shù)值仿真技術(shù),對過約束機(jī)構(gòu)及自調(diào)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)進(jìn)行更深入、系統(tǒng)的研究、驗(yàn)證和工程應(yīng)用實(shí)踐。 本文利用空間角度轉(zhuǎn)換理論確定了機(jī)構(gòu)形位誤差對機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的影響程度,即影響度,并對其進(jìn)行量化。分析方法相對于前人的方法來講更加直觀,簡潔明了,避免了大量的矩陣運(yùn)算,本文中的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出的角度誤差的表達(dá)方式更加簡化,減少了由于運(yùn)算帶來的計(jì)算過程中誤差的累計(jì)。并利用基于ADAMS的虛擬樣機(jī)技術(shù)對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中B鉸鏈存在的4種單因素誤差產(chǎn)生的影響度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析驗(yàn)證了理論分析的正確性。為了分析鉸鏈在存在形位誤差的情形下鉸鏈中接觸應(yīng)力的分布情況,利用ANSYS有限元分析工具,通過對B鉸鏈存在的四種可能出現(xiàn)的形位誤差造成在裝配過程中產(chǎn)生的接觸應(yīng)力的分析,真實(shí)的反映了鉸鏈接觸應(yīng)力的分布情況,從而由宏觀的力分析進(jìn)入微觀的應(yīng)力分析,這也是前人沒有涉及過的。并結(jié)合工程實(shí)際,在對新型恒脈動(dòng)機(jī)械式無級變速器主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行過約束分析的基礎(chǔ)上,對該系統(tǒng)進(jìn)行了消除或減小過約束及其影響的自調(diào)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),并在基于ADAMS的虛擬樣機(jī)軟件中進(jìn)行了建模和仿真,將自調(diào)前后的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了比較,在負(fù)載一定的情況下,對樣機(jī)的輸入功率及機(jī)架震動(dòng)力進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明,設(shè)計(jì)方法是正確的、有效的。 本文的工作,豐富了機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,完善了自調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,進(jìn)一步推進(jìn)了平面約束不確定性的影響分析及自調(diào)結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計(jì)理論與方法的研究,以及自調(diào)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的工程應(yīng)用,具有普遍的指導(dǎo)意義和重要的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH112
【圖文】：

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)擺動(dòng)的搖桿，又有做平面一般運(yùn)動(dòng)的連桿，做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的滑塊等，利用連桿機(jī)構(gòu)可以獲得各種形式、各種規(guī)格要求的運(yùn)動(dòng)，這在工程實(shí)用中具有廣泛的適應(yīng)性。③ 在主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變的情況下，只要改變連桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的相對尺寸，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)要求，易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的調(diào)控及多樣性。④ 連桿曲線的多樣性。連桿機(jī)構(gòu)中的連桿，可以看作是在所有方向上無限擴(kuò)展的一個(gè)平面，該平面稱為連桿平面。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，固接在連桿平面上的各點(diǎn)，將描繪出各種不同形狀的曲線。這些曲線稱為連桿曲線，如圖 1.1 所示。連桿上位置不同，曲線形狀也不同；改變各構(gòu)件的相對尺寸，曲線形狀也隨之變化；若是多自由度的多桿機(jī)構(gòu)，曲線形狀將更多。這些變化萬千、豐富多彩的曲線，可用來滿足不同軌跡的設(shè)計(jì)要求，在機(jī)械設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。

載荷和靜載荷。而已有的機(jī)構(gòu)受力分析基本上是僅考慮了構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副的尺寸構(gòu)件的彈性變形，在認(rèn)為理想的平面約束條件下進(jìn)行靜力和動(dòng)態(tài)靜力分析的，忽略了運(yùn)動(dòng)副元素的形位誤差所造成的附加載荷，為了能較真實(shí)的計(jì)算運(yùn)動(dòng)副的力及其分布狀況，黃茂林、秦偉、莫建清等利用變形協(xié)調(diào)條件對具有過約束機(jī)構(gòu)進(jìn)行了受力分析。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，采用一種更加直觀的數(shù)學(xué)方進(jìn)行影響度的分析，并利用基于 ADAMS 軟件的虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)和運(yùn)學(xué)的仿真，并在下一章利用 ANSYS 對鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行考慮運(yùn)動(dòng)副形位誤差的力分析及接觸應(yīng)力的分析。.2 所用的數(shù)學(xué)方法理論—空間角度換算法① 基本原理空間尺寸鏈的計(jì)算，一般是計(jì)算直線或角度封閉環(huán)。當(dāng)封閉環(huán)為空間直線時(shí)，其向坐標(biāo)軸投影，勢必先求出該直線與坐標(biāo)軸的夾角，所以“投影法”求解空間尺鏈，就是求空間角度的關(guān)系式。任一空間直線 OA，在坐標(biāo)系中可以用六個(gè)角度表示，如圖 2.1 所示：

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本文編號：2740086