考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析
本文關(guān)鍵詞:考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著航天工業(yè)、高速列車、軍工、資源開采設(shè)備、醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備等行業(yè)的高速發(fā)展,高速度、高精度、高效能、低噪音、自動(dòng)化、智能化已成為現(xiàn)代機(jī)械的重要標(biāo)志和發(fā)展方向。機(jī)械系統(tǒng)需要深入考慮的因素越來(lái)越多,機(jī)構(gòu)桿件彈性變形、制造和加工誤差、摩擦磨損等因素造成運(yùn)動(dòng)副間隙對(duì)機(jī)器工作性能產(chǎn)生極大影響,間隙是引起機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械精度、穩(wěn)定性下降甚至失效的重要元素。因此針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在的間隙現(xiàn)象,本文以含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,深入進(jìn)行分析研究,為含間隙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、可靠性分析、穩(wěn)定控制提供理論基礎(chǔ),主要包括以下內(nèi)容: 本文引入平面多體系統(tǒng)中轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副間隙描述的數(shù)學(xué)模型,為含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析提供簡(jiǎn)潔明了的表達(dá)方式。 重點(diǎn)分析了間隙運(yùn)動(dòng)副接觸碰撞過(guò)程,對(duì)傳統(tǒng)的接觸碰撞力模型進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與比較,其中涉及Kelvin-Voigt粘彈性模型、Hertz非線性彈性碰撞力模型、非線性彈簧阻尼碰撞力模型、修正混合接觸碰撞力模型,對(duì)其進(jìn)行仿真分析,得出修正混合接觸碰撞力模型最接近實(shí)際接觸碰撞動(dòng)態(tài)特性,為之后動(dòng)力學(xué)分析做了準(zhǔn)備。 根據(jù)以上分析以含雙轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙和含移動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,根據(jù)間隙數(shù)學(xué)描述,采用牛頓-歐拉法,在運(yùn)動(dòng)副元素接觸碰撞的判定條件指導(dǎo)下,,實(shí)現(xiàn)修正混合接觸碰撞力模型與所建動(dòng)力學(xué)方程的對(duì)接,減少方程中的未知參數(shù)滿足了數(shù)值仿真的需求。 最后針對(duì)之前所建立動(dòng)力學(xué)模型,分別采用Matlab\Similink數(shù)值仿真和商業(yè)軟件ADAMS仿真,通過(guò)對(duì)比兩者仿真結(jié)果驗(yàn)證所建動(dòng)力學(xué)模型的正確性,定性分析不同間隙對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的影響。
【關(guān)鍵詞】:曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)副間隙 接觸碰撞 動(dòng)力學(xué)建模 仿真分析
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH112
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 課題來(lái)源9
- 1.2 課題研究背景與意義9-11
- 1.3 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究綜述11-17
- 1.3.1 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.2 含間隙機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析12-16
- 1.3.3 含間隙機(jī)械系統(tǒng)接觸碰撞分析16-17
- 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
- 第2章 運(yùn)動(dòng)副間隙描述和數(shù)學(xué)模型19-28
- 2.1 引言19
- 2.2 間隙描述方法19-27
- 2.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙描述方法19-25
- 2.2.2 移動(dòng)副間隙描述方法25-27
- 2.3 本章小結(jié)27-28
- 第3章 機(jī)械系統(tǒng)接觸碰撞力模型28-38
- 3.1 引言28
- 3.2 接觸碰撞力模型28-37
- 3.2.1 Kelvin-Voigt 線性碰撞力模型29-30
- 3.2.2 Hertz 非線性彈性碰撞力模型30-32
- 3.2.3 非線性彈簧阻尼碰撞力模型32-33
- 3.2.4 修正混合接觸碰撞力模型33-37
- 3.3 本章小結(jié)37-38
- 第4章 含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析38-54
- 4.1 引言38
- 4.2 含間隙機(jī)構(gòu)接觸碰撞判定條件38
- 4.3 考慮曲柄滑塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙動(dòng)力學(xué)分析38-46
- 4.3.1 含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)模型38-39
- 4.3.2 含間隙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析39-42
- 4.3.3 含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析42-46
- 4.4 考慮曲柄滑塊機(jī)構(gòu)移動(dòng)副間隙動(dòng)力學(xué)分析46-52
- 4.5 本章小結(jié)52-54
- 第5章 含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析54-62
- 5.1 引言54
- 5.2 含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu) SIMULINK 模型建模54-55
- 5.3 含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ADAMS 仿真55-57
- 5.4 動(dòng)態(tài)特性仿真結(jié)果分析對(duì)比57-61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 結(jié)論62-63
- 參考文獻(xiàn)63-69
- 致謝69
【引證文獻(xiàn)】
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1 錢志鵬;孟Ze;左碩;羅娟;;電動(dòng)地毯織槍機(jī)構(gòu)分析[J];紡織學(xué)報(bào);2016年11期
2 鄭申專;丁武學(xué);李存折;;含間隙運(yùn)動(dòng)副的高速壓力機(jī)下死點(diǎn)精度影響分析[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2015年04期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 李勇;考慮關(guān)節(jié)間隙和潤(rùn)滑的單個(gè)旋轉(zhuǎn)鉸機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析[D];燕山大學(xué);2016年
2 賀虎;含間隙空間四連桿引緯機(jī)構(gòu)分析及彈性動(dòng)力學(xué)仿真[D];浙江理工大學(xué);2016年
3 徐繼龍;不同重力環(huán)境下含間隙鉸機(jī)械臂力學(xué)性能分析[D];燕山大學(xué);2015年
4 鄭申專;基于虛擬樣機(jī)的高速精密壓力機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2015年
本文關(guān)鍵詞:考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):354512
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