耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)田間作業(yè)中最基本的作業(yè),也是田間機(jī)械化作業(yè)中消耗能量最大的作業(yè)項(xiàng)目。目前常用的翻耕機(jī)具主要有鏵式犁和圓盤犁等。鏵式犁是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的耕地機(jī)械,大多數(shù)鏵式犁只能單方向翻垡,翻垡后會形成一條閉壟,而雙向犁的出現(xiàn)則可以解決無開閉壟的問題。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作為翻轉(zhuǎn)式雙向犁的核心部件,目前還存在可靠性差、工作位置不穩(wěn)定、存在奇異位形等問題。本文針對上述問題設(shè)計(jì)出一種新型運(yùn)動(dòng)冗余翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),并對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是翻轉(zhuǎn)式雙向犁的核心工作部件,翻轉(zhuǎn)過程中如何避免或越過奇異位置是此類機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)必須要解決的問題。在普通型翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,根據(jù)機(jī)構(gòu)學(xué)理論,將冗余自由度引入雙向犁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,得到一種新型2自由度無奇異運(yùn)動(dòng)冗余翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。首先,通過建立機(jī)構(gòu)的位置和速度約束方程,得到機(jī)構(gòu)的輸入、輸出雅可比矩陣,以輸入、輸出雅可比矩陣的行列式不等于零為判定條件,推導(dǎo)出當(dāng)犁架實(shí)現(xiàn)無奇異往復(fù)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的幾何約束條件。其次,基于力傳遞矩陣和速度雅可比矩陣,對機(jī)構(gòu)的力傳遞性能、剛度性能和承載力性能進(jìn)行分析,總結(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響規(guī)律,得到了機(jī)構(gòu)綜合性能優(yōu)...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 雙向犁的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外雙向犁的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)雙向犁的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 雙向犁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 機(jī)構(gòu)奇異位形基本理論
    1.5 冗余機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.5.1 驅(qū)動(dòng)冗余
        1.5.2 運(yùn)動(dòng)冗余
    1.6 本學(xué)位論文研究內(nèi)容
第二章 平面無奇異翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 普通型液壓翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
        2.2.1 普通翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
        2.2.2 普通型翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)受力分析
    2.3 新型翻轉(zhuǎn)式雙向犁及其組成原理
    2.4 平面無奇異翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.4.1 位置逆解模型
        2.4.2 機(jī)構(gòu)雅可比矩陣
        2.4.3 機(jī)構(gòu)奇異性分析
    2.5 平面無奇異翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的性能評價(jià)與優(yōu)化
        2.5.1 全條件性能指標(biāo)
        2.5.2 速度性能指標(biāo)
        2.5.3 剛度性能指標(biāo)
        2.5.4 承載力性能指標(biāo)
        2.5.5 力傳遞矩陣和力傳遞性能指標(biāo)
        2.5.6 性能優(yōu)化
        2.5.7 多目標(biāo)優(yōu)化
    2.6 本章小結(jié)
第三章 新型無奇異雙向犁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)逆動(dòng)力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 摩擦模型
        3.2.1 Coulomb摩擦模型
        3.2.2 Stribeck摩擦模型
    3.3 動(dòng)力學(xué)方程的建立
        3.3.1 各桿件質(zhì)心加速度
        3.3.2 驅(qū)動(dòng)支鏈質(zhì)心加速度
        3.3.3 旋轉(zhuǎn)角的物理模型
        3.3.4 翻轉(zhuǎn)犁架和協(xié)調(diào)桿的動(dòng)力學(xué)方程
        3.3.5 驅(qū)動(dòng)支鏈的動(dòng)力學(xué)方程
    3.4 動(dòng)力學(xué)方程的求解
        3.4.1 不計(jì)摩擦?xí)r動(dòng)力學(xué)方程的求解
        3.4.2 計(jì)及摩擦?xí)r動(dòng)力學(xué)方程的求解
    3.5 仿真結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 無奇異雙向犁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
    4.3 液壓系統(tǒng)選擇
    4.4 液壓系統(tǒng)控制原理
        4.4.1 液壓缸設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析
        4.4.2 液壓缸位移
        4.4.3 液壓缸工作原理
    4.5 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本學(xué)位論文完成的主要工作
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號：3817855