【摘要】： 平面連桿機(jī)構(gòu)是工程實(shí)際中應(yīng)用非常廣泛的機(jī)構(gòu)類型,平面機(jī)構(gòu)是機(jī)構(gòu)學(xué)理論與方法研究中最基本、最主要的研究對象。平面連桿機(jī)構(gòu)中廣泛存在過約束,機(jī)構(gòu)對制造、安裝誤差特別是運(yùn)動(dòng)副元素的形位誤差十分敏感,常常會(huì)造成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的“障礙”及系統(tǒng)中某些構(gòu)件的變形和運(yùn)動(dòng)副中的附加動(dòng)載荷,引起機(jī)械的振動(dòng)、沖擊、噪聲等而導(dǎo)致機(jī)械的效率和工作性能的降低。 平面機(jī)構(gòu)由于加工制造和裝配誤差影響在理論上是過約束機(jī)構(gòu),對于平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和力分析應(yīng)該按照空間機(jī)構(gòu)研究。在過去公差研究中,對尺寸公差分配方案及公差等級(jí)標(biāo)注已經(jīng)研究很深入也取得了很好的成效。由于過去的力學(xué)分析很多情況下是將構(gòu)件設(shè)置為剛體,對構(gòu)件形位公差影響重視程度不夠,有時(shí)在尺寸公差分配上滿足了要求,而滿足不了動(dòng)力學(xué)要求。目前,形位公差設(shè)計(jì)主要根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,沒有通用的行之有效的形位公差設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),隨著對機(jī)械動(dòng)力學(xué)研究的深入,關(guān)于形位公差的研究將越來越受到專家學(xué)者的重視。 本文以平面連桿機(jī)構(gòu)為研究對象,引用過約束機(jī)構(gòu)的公式法分析了自由度與過約束數(shù)之間的關(guān)系,通過公式法判斷出機(jī)構(gòu)中存在的過約束數(shù),確定超靜定次數(shù),再建立相應(yīng)的變形協(xié)調(diào)方程組。以結(jié)構(gòu)力學(xué)中處理靜不定結(jié)構(gòu)的受力分析方法為基礎(chǔ),各桿件作為彈性桿處理,通過分析機(jī)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)條件,并根據(jù)拆副處的實(shí)際鉸鏈軸線相對理論正確的鉸鏈軸線的位移量以及方位角的變化量,提出了一種對運(yùn)動(dòng)副存在形位誤差的平面連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)定量分析方法,從而為機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其精度設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 本文對四桿機(jī)構(gòu)的分析采用的是準(zhǔn)靜態(tài)的分析法,即假定在機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到某一具體位置時(shí),將某一運(yùn)動(dòng)副固定,將機(jī)構(gòu)按照四桿桁架分析,把存在形位誤差的構(gòu)件看作一個(gè)系統(tǒng),建立一組系統(tǒng)方程,將四桿機(jī)構(gòu)桿件間的作用力轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力。通過這一套完整的分析形位公差的方法,應(yīng)用于精梳機(jī)鉗板機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副形位公差分析中,通過對機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的簡化,對機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性影響最大的形位公差進(jìn)行分析,建立了公差與動(dòng)態(tài)應(yīng)力之間的關(guān)系。最后應(yīng)用ADAMS軟件,建立了含有運(yùn)動(dòng)副誤差的閉鏈四桿機(jī)構(gòu)模型,通過對存在運(yùn)動(dòng)副誤差的機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真,從定性和定量的角度說明了運(yùn)動(dòng)副誤差對機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能的影響程度。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH112
【圖文】：

而不能是拉力。因此、光滑接觸面對物體的約束反力，作用在接觸處，沿接觸面的公法線，指向受力物體。這種約束反力也常稱作法向反力.一股用符號(hào)凡表示。如圖2.3所示，直桿在接觸點(diǎn)A、B、c三處所受的約束反力編、場:娠。圖2.4所示的固定支承面對球的約束反力凡。!，.‘卜)老舊渺，帕圖2.3桿的受力分析圖2.4球的受力分析(3)光滑圓柱形鉸鏈光滑圓柱形鉸鏈(簡稱鉸鏈)是用一圓柱形銷釘將兩個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件連接在一起，采取的辦法是在它們的連接處各鉆一直徑相同的孔，用銷釘穿起來。圖2.5(a)、(b)即表示A、B兩個(gè)構(gòu)件用銷釘C連接在一起。這種鉸鏈應(yīng)用比較廣泛，如門的合頁，活塞與連桿的連接，起重機(jī)動(dòng)臂與機(jī)座的連接等。圓柱形鉸鏈常畫成圖2.5(c)、(d)所示的簡圖。如果銷釘與圓孔的接觸面是光滑的，則銷釘只能限制被約束構(gòu)件在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)沿徑向的相對移動(dòng)，而不能限制物體統(tǒng)銷釘軸線的相對轉(zhuǎn)動(dòng)或沿其軸線方向移動(dòng)。因此

面的公法線，指向受力物體。這種約束反力也常稱作法向反力.一股用符號(hào)凡表示。如圖2.3所示，直桿在接觸點(diǎn)A、B、c三處所受的約束反力編、場:娠。圖2.4所示的固定支承面對球的約束反力凡。!，.‘卜)老舊渺，帕圖2.3桿的受力分析圖2.4球的受力分析(3)光滑圓柱形鉸鏈光滑圓柱形鉸鏈(簡稱鉸鏈)是用一圓柱形銷釘將兩個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件連接在一起，采取的辦法是在它們的連接處各鉆一直徑相同的孔，用銷釘穿起來。圖2.5(a)、(b)即表示A、B兩個(gè)構(gòu)件用銷釘C連接在一起。這種鉸鏈應(yīng)用比較廣泛，如門的合頁，活塞與連桿的連接，起重機(jī)動(dòng)臂與機(jī)座的連接等。圓柱形鉸鏈常畫成圖2.5(c)、(d)所示的簡圖。如果銷釘與圓孔的接觸面是光滑的，則銷釘只能限制被約束構(gòu)件在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)沿徑向的相對移動(dòng)，而不能限制物體統(tǒng)銷釘軸線的相對轉(zhuǎn)動(dòng)或沿其軸線方向移動(dòng)。因此，鉸鏈的約束反力作用在圓孔與銷釘?shù)慕佑|點(diǎn)K

2.5(a)、(b)即表示A、B兩個(gè)構(gòu)件用銷釘C連接在一起。這種鉸鏈應(yīng)用比較廣泛，如門的合頁，活塞與連桿的連接，起重機(jī)動(dòng)臂與機(jī)座的連接等。圓柱形鉸鏈常畫成圖2.5(c)、(d)所示的簡圖。如果銷釘與圓孔的接觸面是光滑的，則銷釘只能限制被約束構(gòu)件在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)沿徑向的相對移動(dòng)，而不能限制物體統(tǒng)銷釘軸線的相對轉(zhuǎn)動(dòng)或沿其軸線方向移動(dòng)。因此，鉸鏈的約束反力作用在圓孔與銷釘?shù)慕佑|點(diǎn)K，通過銷釘中心，作用線沿接觸點(diǎn)處的公法線，如圖2.5(e)所示的反力Fc。由于接觸點(diǎn)K的位置一般不能預(yù)先確定，因此乓的方向也不能預(yù)先確定。但知道Fc一定通過銷釘中心C。在實(shí)際計(jì)算中，通常用過鉸鏈中心的兩個(gè)互相垂直的分力氣、凡來代替只.

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2751852