可調雙輸出函數(shù)發(fā)生機構及其自調結構設計研究
發(fā)布時間:2023-10-28 19:27
創(chuàng)新設計是提高產品自主開發(fā)能力的根本途徑。在機械產品的設計過程中,機械系統(tǒng)運動方案設計的核心就是傳動及執(zhí)行系統(tǒng)的創(chuàng)新。因此,機構創(chuàng)新設計是機構學研究永恒的主題。科學技術的發(fā)展,對機械產品的結構,運動學及動力學性能提出了更高、更新的要求,促使人們對機械產品的核心組成——機構,進行更加深入、系統(tǒng)的研究,進一步認識與發(fā)掘其潛能,進行創(chuàng)造性的設計與應用。平面連桿機構是應用最為廣泛的一類機構,是既簡單而又是最復雜的一類機構,對其分析、設計的理論與方法研究也最多。一般均認為平面連桿機構是很傳統(tǒng)、研究很深入、應用很成熟的一類機構,實際上,由于科學技術及生產的發(fā)展,促使人們去更深刻的認識與發(fā)揮其優(yōu)點,克服其不足,以滿足對機械產品的更高要求。所以,對連桿機構的進一步認識、研究與應用,還大有可為,仍是機構學的一個重要研究方向。 機械式脈動無級變速器,由于其一系列的獨特優(yōu)點,從上世紀60年代出現(xiàn)以來,一直受到人們的關注,是一種極有前途和潛力的無級變速器。其核心就是對連桿機構的結構及運動學特性的創(chuàng)造性應用。其最關鍵組成部分——脈沖發(fā)生機構即為連桿機構,它既充分應用了連桿機構的優(yōu)點,同時隨著對無級變速器的性能要...
【文章頁數(shù)】:174 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
1.1 課題來源
1.2 機構學的發(fā)展現(xiàn)狀與動向
1.2.1 機構學的發(fā)展階段
1.2.2 機構學的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 選題背景與研究意義
1.3.1 新型連桿機構的開發(fā)策略及雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的應用前景
1.3.2 連桿機構的尺度綜合的現(xiàn)狀
1.3.3 脈動式無級變速器的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.4 本論文的主要研究內容
2 可調雙輸出函數(shù)發(fā)生器的構型及其在脈動式無級變速器中的應用研究
2.1 函數(shù)發(fā)生機構的結構類型
2.1.1 函數(shù)發(fā)生機構的結構類型綜合
2.1.2 傳動機構為四桿機構的結構類型
2.1.3 傳動機構為六桿機構的結構類型
2.2 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的選型
2.2.1 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的選型依據
2.2.2 Watt 型及Stephenson 型六桿運動鏈的宏觀運動特性比較
2.3 本章小結
3 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動特性的分析與仿真分析
3.1 虛擬樣機技術與機械系統(tǒng)動力學分析與仿真概述
3.2 剛體動力學仿真軟件ADAMS 運動及動力學分析的理論基礎
3.2.1 多體動力學的研究狀況及多剛體系統(tǒng)動力學建模
3.2.2 ADAMS 軟件的運動及動力學分析的理論基礎
3.3 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構參數(shù)化模型的建立
3.3.1 確定參數(shù)化點
3.3.2 創(chuàng)建參數(shù)化點
3.3.3 創(chuàng)建參數(shù)化模型部件
3.3.4 創(chuàng)建約束并創(chuàng)建驅動
3.4 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的運動特征參數(shù)及其運動函數(shù)規(guī)律的仿真分析
3.4.1 曲柄搖桿機構的運動特性分析
3.4.2 曲柄搖桿機構正反兩種安裝模式下的運動特征參數(shù)及運動規(guī)律對比分析
3.4.3 等價四桿機構運動特征及規(guī)律的分析與仿真
3.5 本章小結
4 滿足脈動無級變速器基本性能要求的雙輸出函數(shù)發(fā)生機構初始尺度綜合及基本性能分析
4.1 脈動無級變速器的基本性能參數(shù)分析
4.1.1 脈動值δ 及其設計參數(shù)
4.1.2 調速范圍及傳動比的設計參數(shù)分析
4.1.3 效率對設計參數(shù)影響的分析
4.1.4 承載能力與調速特性
4.2 滿足脈動式無級變速器基本性能指標的基礎四桿函數(shù)發(fā)生機構的綜合
4.2.1 鉸鏈四桿函數(shù)發(fā)生機構按對應位置及其傳動比進行綜合的運動幾何學基本理論與方法介紹
4.2.2 鉸鏈四桿機構按兩個位置及瞬時傳動比綜合的運動幾何學圖解法
4.2.3 鉸鏈四桿機構按兩個位置及其傳動比綜合的運動幾何學解析法
4.2.4 綜合實例
4.2.5 工作行程起始位置上角速度相等的一種綜合方法及其順序工作的分析及算例
4.3 同軸式雙輸出脈沖發(fā)生機構的等價綜合及其初始參數(shù)的確定
4.3.1 雙輸出脈沖發(fā)生機構等價綜合的數(shù)學模型
4.3.2 雙輸出脈沖發(fā)生機構初始結構參數(shù)確定的實例分析
4.3.3 兩套并聯(lián)六桿雙輸出函數(shù)發(fā)生機構曲柄相位角β值的確定
4.4 雙輸出的脈沖發(fā)生機構性能分析及改進提高的途徑
4.4.1 運動特性分析
4.4.2 傳力特性分析
4.4.3 最高及額定輸出轉速時雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的基本運動、傳力特 性分析
4.4.4 兩套雙輸出函數(shù)發(fā)生機構并聯(lián)的脈動值大小分析
4.4.5 調速特性分析
4.4.6 動力學性能分析
4.4.7 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構在運動規(guī)律及動力學特性等方面存在的不足
4.5 本章小結
5 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構全參數(shù)綜合模型及運動性能的優(yōu)化
5.1 運動參數(shù)綜合的內容與綜合方法的選擇
5.1.1 運動參數(shù)綜合的內容
5.1.2 運動參數(shù)尺度綜合的方法選擇
5.1.3 連續(xù)算法的基本理論
5.2 平面六桿函數(shù)發(fā)生機構運動參數(shù)綜合方程的建立
5.2.1 全參數(shù)綜合方程的建立
5.2.2 同倫-連續(xù)算法初始方程組的建立
5.2.3 同倫-連續(xù)算法的求解步驟及流程
5.3 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動參數(shù)綜合方程的建立
5.3.1 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動參數(shù)綜合方程的建立
5.3.2 已知點的選取及初始方程的建立
5.3.3 設計要求的給定
5.3.4 構建目標方程組
5.3.5 優(yōu)化結果及其仿真分析
5.3.6 優(yōu)化前后雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動特性比較
5.4 本章小結
6 平面連桿機構無過約束設計理論及雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的自調結構創(chuàng)新設計
6.1 平面連桿機構過約束分析的基本方法
6.1.1 公式計算法
6.1.2 回路自由度法
6.1.3 詳細公式列表法
6.1.4 同軸式雙輸出六桿機構的過約束分析
6.2 平面連桿機構自調結構設計的基本理論與方法
6.2.1 機構零自由度結構組
6.2.2 機構的平面自調結構組
6.2.3 零過約束自調基本組
6.3 雙輸出六桿脈沖發(fā)生機構的自調結構設計與仿真
6.3.1 同軸式雙輸出桿脈沖發(fā)生機構的自調結構設計
6.3.2 雙輸出脈沖發(fā)生機構的無過約束結構的仿真分析
6.4 本章小結
7 帶輔助環(huán)的楔鐵式滾針超越離合器的開發(fā)
7.1 離合器的主要特性與影響因素
7.2 幾種超越離合器的對比分析
7.3 新型的帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的工作機理
7.3.1 帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的構建
7.3.2 帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的工作機理
7.4 新型的帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的楔緊和退楔條件
7.5 新型的帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器結構參數(shù)軟件的開發(fā)
7.6 本章小結
8 結論與展望
8.1 全文總結
8.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻
附 錄
本文編號:3857632
【文章頁數(shù)】:174 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
1.1 課題來源
1.2 機構學的發(fā)展現(xiàn)狀與動向
1.2.1 機構學的發(fā)展階段
1.2.2 機構學的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 選題背景與研究意義
1.3.1 新型連桿機構的開發(fā)策略及雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的應用前景
1.3.2 連桿機構的尺度綜合的現(xiàn)狀
1.3.3 脈動式無級變速器的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.4 本論文的主要研究內容
2 可調雙輸出函數(shù)發(fā)生器的構型及其在脈動式無級變速器中的應用研究
2.1 函數(shù)發(fā)生機構的結構類型
2.1.1 函數(shù)發(fā)生機構的結構類型綜合
2.1.2 傳動機構為四桿機構的結構類型
2.1.3 傳動機構為六桿機構的結構類型
2.2 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的選型
2.2.1 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的選型依據
2.2.2 Watt 型及Stephenson 型六桿運動鏈的宏觀運動特性比較
2.3 本章小結
3 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動特性的分析與仿真分析
3.1 虛擬樣機技術與機械系統(tǒng)動力學分析與仿真概述
3.2 剛體動力學仿真軟件ADAMS 運動及動力學分析的理論基礎
3.2.1 多體動力學的研究狀況及多剛體系統(tǒng)動力學建模
3.2.2 ADAMS 軟件的運動及動力學分析的理論基礎
3.3 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構參數(shù)化模型的建立
3.3.1 確定參數(shù)化點
3.3.2 創(chuàng)建參數(shù)化點
3.3.3 創(chuàng)建參數(shù)化模型部件
3.3.4 創(chuàng)建約束并創(chuàng)建驅動
3.4 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的運動特征參數(shù)及其運動函數(shù)規(guī)律的仿真分析
3.4.1 曲柄搖桿機構的運動特性分析
3.4.2 曲柄搖桿機構正反兩種安裝模式下的運動特征參數(shù)及運動規(guī)律對比分析
3.4.3 等價四桿機構運動特征及規(guī)律的分析與仿真
3.5 本章小結
4 滿足脈動無級變速器基本性能要求的雙輸出函數(shù)發(fā)生機構初始尺度綜合及基本性能分析
4.1 脈動無級變速器的基本性能參數(shù)分析
4.1.1 脈動值δ 及其設計參數(shù)
4.1.2 調速范圍及傳動比的設計參數(shù)分析
4.1.3 效率對設計參數(shù)影響的分析
4.1.4 承載能力與調速特性
4.2 滿足脈動式無級變速器基本性能指標的基礎四桿函數(shù)發(fā)生機構的綜合
4.2.1 鉸鏈四桿函數(shù)發(fā)生機構按對應位置及其傳動比進行綜合的運動幾何學基本理論與方法介紹
4.2.2 鉸鏈四桿機構按兩個位置及瞬時傳動比綜合的運動幾何學圖解法
4.2.3 鉸鏈四桿機構按兩個位置及其傳動比綜合的運動幾何學解析法
4.2.4 綜合實例
4.2.5 工作行程起始位置上角速度相等的一種綜合方法及其順序工作的分析及算例
4.3 同軸式雙輸出脈沖發(fā)生機構的等價綜合及其初始參數(shù)的確定
4.3.1 雙輸出脈沖發(fā)生機構等價綜合的數(shù)學模型
4.3.2 雙輸出脈沖發(fā)生機構初始結構參數(shù)確定的實例分析
4.3.3 兩套并聯(lián)六桿雙輸出函數(shù)發(fā)生機構曲柄相位角β值的確定
4.4 雙輸出的脈沖發(fā)生機構性能分析及改進提高的途徑
4.4.1 運動特性分析
4.4.2 傳力特性分析
4.4.3 最高及額定輸出轉速時雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的基本運動、傳力特 性分析
4.4.4 兩套雙輸出函數(shù)發(fā)生機構并聯(lián)的脈動值大小分析
4.4.5 調速特性分析
4.4.6 動力學性能分析
4.4.7 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構在運動規(guī)律及動力學特性等方面存在的不足
4.5 本章小結
5 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構全參數(shù)綜合模型及運動性能的優(yōu)化
5.1 運動參數(shù)綜合的內容與綜合方法的選擇
5.1.1 運動參數(shù)綜合的內容
5.1.2 運動參數(shù)尺度綜合的方法選擇
5.1.3 連續(xù)算法的基本理論
5.2 平面六桿函數(shù)發(fā)生機構運動參數(shù)綜合方程的建立
5.2.1 全參數(shù)綜合方程的建立
5.2.2 同倫-連續(xù)算法初始方程組的建立
5.2.3 同倫-連續(xù)算法的求解步驟及流程
5.3 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動參數(shù)綜合方程的建立
5.3.1 雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動參數(shù)綜合方程的建立
5.3.2 已知點的選取及初始方程的建立
5.3.3 設計要求的給定
5.3.4 構建目標方程組
5.3.5 優(yōu)化結果及其仿真分析
5.3.6 優(yōu)化前后雙輸出函數(shù)發(fā)生機構運動特性比較
5.4 本章小結
6 平面連桿機構無過約束設計理論及雙輸出函數(shù)發(fā)生機構的自調結構創(chuàng)新設計
6.1 平面連桿機構過約束分析的基本方法
6.1.1 公式計算法
6.1.2 回路自由度法
6.1.3 詳細公式列表法
6.1.4 同軸式雙輸出六桿機構的過約束分析
6.2 平面連桿機構自調結構設計的基本理論與方法
6.2.1 機構零自由度結構組
6.2.2 機構的平面自調結構組
6.2.3 零過約束自調基本組
6.3 雙輸出六桿脈沖發(fā)生機構的自調結構設計與仿真
6.3.1 同軸式雙輸出桿脈沖發(fā)生機構的自調結構設計
6.3.2 雙輸出脈沖發(fā)生機構的無過約束結構的仿真分析
6.4 本章小結
7 帶輔助環(huán)的楔鐵式滾針超越離合器的開發(fā)
7.1 離合器的主要特性與影響因素
7.2 幾種超越離合器的對比分析
7.3 新型的帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的工作機理
7.3.1 帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的構建
7.3.2 帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的工作機理
7.4 新型的帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器的楔緊和退楔條件
7.5 新型的帶輔助環(huán)的楔鐵式超越離合器結構參數(shù)軟件的開發(fā)
7.6 本章小結
8 結論與展望
8.1 全文總結
8.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻
附 錄
本文編號:3857632
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