振動時效是消除鑄件和焊接件殘余應(yīng)力的有效方法。傳統(tǒng)的振動時效處理方法,勞動強度大,人力成本高,無法適應(yīng)大型結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)中可移動式激振作業(yè)的需求,提高工業(yè)的自動化水平和生產(chǎn)效率,是符合中國制造2025的總體趨勢。本文基于TRIZ理論和機構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)理論設(shè)計出可移動式多維振動時效機器人,可用于大型鋼結(jié)構(gòu)件進行一維或多維振動時效處理。基于TRIZ理論對多維振動時效機器人進行創(chuàng)新設(shè)計。對現(xiàn)有振動時效設(shè)備進行因果分析和矛盾分析,理清其沖突、矛盾所在;對機器人末端執(zhí)行器部分應(yīng)用分離原理,將激振器通過空間分離的方法與機械臂末端的法蘭相連接,降低末端執(zhí)行器在工作過程中對機械臂的破壞作用�；跈C構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)理論設(shè)計多維振動時效機器人的并聯(lián)支架,以拓展機械臂末端執(zhí)行器的自由度。通過ADAMS運動學(xué)分析和機構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)理論分析相結(jié)合的形式,得出并聯(lián)支架在X、Y、Z方向上的運動性質(zhì),結(jié)果表明ADAMS運動學(xué)分析和機構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)理論分析具有一致性。運用ANSYS對多維振動時效機器人機械臂和關(guān)鍵零部件進行有限元分析。分析得出減振裝置前6階模態(tài)和振型、機械臂的疲勞壽命和并聯(lián)支架的應(yīng)力及變形云圖,驗證了并聯(lián)支架設(shè)計的合理性。運... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 振動時效處理方法及特點
    1.3 振動時效技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 振動時效機理
        1.4.1 殘余應(yīng)力概念及力學(xué)模型
        1.4.2 殘余應(yīng)力的消除
    1.5 多維振動技術(shù)及研究現(xiàn)狀
    1.6 主要研究內(nèi)容
    1.7 本章小結(jié)
2 可移動式多維振動時效機器人主體機構(gòu)設(shè)計
    2.1 基于TRIZ理論可移動式多維振動時效機器人設(shè)計
        2.1.1 TRIZ理論簡介及體系
        2.1.2 基于TRIZ理論的機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
        2.1.3 機器人移動方式選型
        2.1.4 機器人主體機構(gòu)設(shè)計
        2.1.5 機器人并聯(lián)支架機型分析
        2.1.6 機器人機械臂設(shè)計
        2.1.7 機械臂末端執(zhí)行器設(shè)計
    2.2 變胞特性分析
    2.3 本章小結(jié)
3 多維振動時效機器人關(guān)鍵零部件有限元分析
    3.1 有限元法及應(yīng)用
        3.1.1 靜力學(xué)分析及模態(tài)分析步驟
    3.2 多維振動時效機器人有限元模型的建立
        3.2.1 幾何模型的建立與零部件材料的選擇
        3.2.2 網(wǎng)格劃分和施加載荷及約束
    3.3 仿真結(jié)果與分析
        3.3.1 并聯(lián)支架的靜力學(xué)分析及結(jié)果
        3.3.2 末端執(zhí)行器模態(tài)分析及結(jié)果
        3.3.3 機械結(jié)構(gòu)疲勞分析及結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 可移動式多維振動時效機器人運動學(xué)分析
    4.1 引言
    4.2 并聯(lián)支架運動學(xué)仿真與分析
    4.3 機械臂Ⅱ運動學(xué)分析
        4.3.1 機械臂結(jié)構(gòu)分析和表示方法
        4.3.3 位置和姿態(tài)描述
        4.3.4 機械臂Ⅱ正運動學(xué)建模
        4.3.5 機械臂Ⅱ逆運動學(xué)求解
    4.4 機械臂Ⅱ工作空間分析
    4.5 本章小結(jié)
5 機器人全局路徑規(guī)劃與模型搭建
    5.1 全局與局部路徑規(guī)劃
        5.1.1 機器人環(huán)境建模
        5.1.2 柵格法的表示
    5.2 蟻群算法的基本原理
        5.2.1 基本蟻群算法模型
        5.2.2 基本蟻群算法實現(xiàn)步驟
    5.3 機器人全局路徑規(guī)劃
    5.4 可移動式多維振動時效機器人樣機搭建
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]淺析虛擬樣機技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 董晨,徐艷.  南方農(nóng)機. 2018(17)
[3]柴油機活塞裙加工變形控制技術(shù)研究[J]. 閆富華,齊麗娜,王輝,鄧培忠,屈鳳,李莉,王大偉.  熱加工工藝. 2018(10)
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[5]具有隔、吸振雙功能減振裝置的設(shè)計與試驗[J]. 熊志遠,康鐘緒,宋瑞祥,吳瑞,趙娜,熊靚.  噪聲與振動控制. 2018(02)
[6]振動時效在控制壓輪殘余應(yīng)力中的應(yīng)用[J]. 房元斌,王燦,王季.  熱加工工藝. 2017(17)
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博士論文
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碩士論文
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[4]三自由度混聯(lián)振動篩及顆粒群運動規(guī)律研究[D]. 劉瓊.安徽理工大學(xué) 2016
[5]大型離心風(fēng)機流固耦合及葉輪振動特性分析[D]. 朱鳳梅.江蘇科技大學(xué) 2013
[6]一種新型振動篩關(guān)鍵部件的疲勞壽命分析[D]. 賈杰.太原理工大學(xué) 2013
[7]水泵隔振效果影響因素研究[D]. 董超.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
[8]振動時效消減焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值仿真及試驗研究[D]. 代永峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]振動時效設(shè)備的研究與開發(fā)[D]. 高慧強.東北大學(xué) 2010
[10]蟻群算法熵收斂性分析與應(yīng)用[D]. 王崇寶.四川師范大學(xué) 2009



本文編號：3049327