本文主要研究了基于計算機自動生成的輪系機構(gòu)運動與力分析及其運動設(shè)計的基本理論和實現(xiàn)方法。 通過對輪系機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析，給出了輪系機構(gòu)運動鏈結(jié)構(gòu)的基本組成單元——基本結(jié)構(gòu)鏈和基本結(jié)構(gòu)補鏈，從而可以將任意輪系機構(gòu)運動鏈分解成基本輪系單元運動鏈與一組有序的基本結(jié)構(gòu)鏈和基本結(jié)構(gòu)補鏈，實現(xiàn)輪系機構(gòu)結(jié)構(gòu)分解；如此對應(yīng)，通過運用基本結(jié)構(gòu)鏈與低級輪系機構(gòu)上對應(yīng)的基本結(jié)構(gòu)補鏈的和運算，可得到更高一級輪系機構(gòu)，實現(xiàn)輪系機構(gòu)類型的綜合與設(shè)計。并且，本文運用輪系機構(gòu)三色樹的雙親數(shù)組、葉子偶數(shù)組、葉子偶雙親數(shù)組和輪系機構(gòu)基本回路矩陣等來數(shù)字表達輪系機構(gòu)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了輪系機構(gòu)結(jié)構(gòu)的自動辨識，為輪系機構(gòu)計算機分析與設(shè)計提供信息。 依照輪系機構(gòu)組成特點，運用構(gòu)件間相對運動關(guān)系，建立了輪系機構(gòu)基本回路單元的運動分析方程，由輪系機構(gòu)基本回路單元組信息構(gòu)造出輪系機構(gòu)運動分析數(shù)學模型。 對輪系機構(gòu)的構(gòu)件及運動副的作用力特征進行分析，運用動力學的基本分析方法，推導出輪系機構(gòu)任意運動構(gòu)件的受力平衡方程，并結(jié)合輪系機構(gòu)運動副的作用力關(guān)系，得到進行輪系機構(gòu)力學分析的統(tǒng)一數(shù)學模型。 從輪系機構(gòu)正確嚙合的要求入手，分析了一般輪系機構(gòu)在進行運動設(shè)計時應(yīng)滿足的約束條件，并給出了基本約束條件與輪系機構(gòu)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，確定了約束條件相容方程自動構(gòu)造的信息集，運用此信息集構(gòu)造出輪系運動設(shè)計的數(shù)學模型。 運用上述理論，以MATLAB6.5為工具，利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，編制了一套輪系機構(gòu)運動與力分析及其運動設(shè)計的軟件。該軟件在進行輪系機構(gòu)運動分析時，可以得到輪系機構(gòu)中任一構(gòu)件的轉(zhuǎn)速大��；在進行輪系機構(gòu)力分析時，不僅可以得到輸出力矩，而且可以得到在實際運動中輪系的不同構(gòu)件在不同時刻的各運動副上的作用力；在進行輪系機構(gòu)運動設(shè)計時，可以得到多個設(shè)計結(jié)果供設(shè)計者選擇，以實現(xiàn)輪系機構(gòu)齒數(shù)選配的優(yōu)化。本軟件集輪系機構(gòu)的分析與設(shè)計于一體，分析與設(shè)計可以同時進行，設(shè)計的結(jié)果可以運用分析模塊進行運動與力學的分析，分析的結(jié)果可以檢驗設(shè)計結(jié)果的優(yōu)劣，輪系機構(gòu)的分析與設(shè)計模塊相輔相成，基本實現(xiàn)了輪系機構(gòu)分析與設(shè)計的自動化與可視化，有利于輪系機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計。
【學位單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2004
【中圖分類】：TH113
【部分圖文】：

檢查輪系總體參致界面

-2a1構(gòu)件對2構(gòu)件的作用力圈1

a側(cè)1粗鵝
【參考文獻】

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本文編號：2889541