本文關(guān)鍵詞：曲線軌跡剪叉式機構(gòu)設(shè)計理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：剪叉式機構(gòu)是一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠折疊和展開、可以實現(xiàn)模塊化裝配的機構(gòu)。因其能迅速展開折疊,多次重復(fù)使用等優(yōu)點,故在生產(chǎn)、生活中獲得廣泛應(yīng)用。特別是在建筑和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用有重要意義。目前剪叉式機構(gòu)的研究多集中在機構(gòu)的實際應(yīng)用上,對于其理論研究還有待深入分析,以拓寬其應(yīng)用。 首先,本文通過分析剪叉式機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點,對剪叉式機構(gòu)的變異演化規(guī)律進行了研究,剪叉式機構(gòu)主要是基于鉸接方式變異、剪叉臂結(jié)構(gòu)變異以及接頭類型變異等三種基本變異,在平面及空間區(qū)域內(nèi)進行變異,同時演化出一種曲線軌跡的剪叉式機構(gòu)。 其次,本文對變異型剪叉式機構(gòu)的運動學(xué)模型,采用D-H變換原理,根據(jù)任意相鄰的兩個坐標(biāo)系之間的位置變換計算方法,建立了通用的數(shù)學(xué)模型,并進行了逆運動學(xué)求解。 然后以變異型剪叉式機構(gòu)的通用數(shù)學(xué)模型建立方法為基礎(chǔ),建立了曲線軌跡剪叉式機構(gòu)的運動學(xué)模型,并對模型賦予具體的結(jié)構(gòu)尺寸,就機構(gòu)的運動學(xué)參數(shù)(包括位移、速度、加速度)進行了分析,得出了曲線軌跡剪叉式機構(gòu)的運動特性,當(dāng)各級單元中剪叉臂與AkBk連線的夾角α有某一確定值時(α的變化范圍是3°～41°),末端任意點P的位置可以確定。通過Solid Works、Adams軟件的綜合使用,建立了曲線軌跡剪叉式機構(gòu)的虛擬樣機模型,并進行了運動仿真,驗證了對曲線軌跡剪叉式機構(gòu)建立的數(shù)學(xué)模型的正確。 最后研究曲線軌跡剪叉式機構(gòu)尺度綜合方法,確立了曲線軌跡參數(shù)方程與構(gòu)件尺度之間的關(guān)系。分析了基本剪叉式機構(gòu)、斜直線軌跡剪叉式機構(gòu)、曲線軌跡剪叉式機構(gòu)尺寸與從動件軌跡之間關(guān)系,得出曲線軌跡剪叉式機構(gòu)在保持剪叉臂兩段長度比值不變的情況下,改變剪叉臂的長度只改變軌跡線的位置,而改變剪叉臂中兩端長度比值k,則明顯改變從動件運動軌跡曲線的曲率半徑以及機構(gòu)內(nèi)部的空間大小的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：剪叉式機構(gòu) 變異演化規(guī)律 曲線軌跡 運動模型 仿真分析 尺度綜合
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 論文選題的背景及意義10-12
• 1.2 剪叉式機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究的內(nèi)容14-16
• 第二章 剪叉式機構(gòu)的構(gòu)型變異演化規(guī)律研究16-29
• 2.1 概述16-17
• 2.2 平面區(qū)域內(nèi)的變異演化17-20
• 2.3 空間區(qū)域內(nèi)的變異演化20-24
• 2.4 變異剪叉式機構(gòu)應(yīng)用舉例24-25
• 2.5 剪叉式機構(gòu)的演化規(guī)律歸納25-26
• 2.6 剪叉式機構(gòu)的演化原則26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-29
• 第三章 變異型剪叉式機構(gòu)通用運動學(xué)模型建立與分析29-40
• 3.1 Denavit-Hartenberg 坐標(biāo)變換原理30-31
• 3.2 變異型剪叉式機構(gòu)通用運動學(xué)模型的建立31-38
• 3.2.1 變異型剪叉式機構(gòu)運動學(xué)分析31-33
• 3.2.2 相鄰兩級基本剪叉單元變換矩陣確定33-34
• 3.2.3 平面剪叉式機構(gòu)通用運動學(xué)模型的建立34-38
• 3.3 逆運動學(xué)分析與求解38-39
• 3.3.1 反變換法求解運動學(xué)原理38
• 3.3.2 逆運動學(xué)求解38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)應(yīng)用及運動特性40-59
• 4.1 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)運動學(xué)模型建立40-45
• 4.2 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)運動特性分析45-55
• 4.3 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)運動仿真55-58
• 4.3.1 三維模型的建立55-56
• 4.3.2 Adams 設(shè)置56
• 4.3.3 獲取機構(gòu)運動的運動特性圖56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)構(gòu)型與尺度綜合方法研究59-72
• 5.1 機構(gòu)尺度綜合研究方法59-60
• 5.2 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)參數(shù)方程與構(gòu)件尺度之間關(guān)系60-61
• 5.3 從動件軌跡形式與機構(gòu)構(gòu)型之間關(guān)系61-71
• 5.3.1 基本剪叉機構(gòu)尺寸與從動件軌跡形式61-62
• 5.3.2 斜直線軌跡剪叉式機構(gòu)尺寸與從動件軌跡形式62-64
• 5.3.3 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)尺寸與從動件軌跡關(guān)系64-69
• 5.3.4 曲線軌跡剪叉式機構(gòu)剪叉臂兩段比值k與驅(qū)動力矩關(guān)系69-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 附錄(攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄及參與課題)79

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本文編號：425969