曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一種實(shí)現(xiàn)多軸等速回轉(zhuǎn)的新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要包括多個(gè)結(jié)構(gòu)樣式各異的曲柄構(gòu)件和連桿桁架兩部分。具有傳動(dòng)鏈短、生產(chǎn)效率高、機(jī)構(gòu)緊湊及易制造等特點(diǎn)。但其實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡較單個(gè)轉(zhuǎn)子或常見連桿機(jī)構(gòu)復(fù)雜，所有構(gòu)件的不平衡質(zhì)量會(huì)使機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)較大的振動(dòng)和噪聲，需將曲柄群機(jī)構(gòu)、電機(jī)、每根傳動(dòng)軸等集成在動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，通過配重或引入彈性元件抵消機(jī)構(gòu)不平衡量降低機(jī)構(gòu)工作時(shí)傳給實(shí)驗(yàn)臺(tái)的振動(dòng)。目前對(duì)平行軸系或冗余傳動(dòng)類系統(tǒng)動(dòng)平衡理論和實(shí)驗(yàn)研究的文獻(xiàn)并不多

2、，主要是對(duì)單個(gè)剛性轉(zhuǎn)子或柔性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡分析，本文通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證主要做了以下三方面的研究工作。
　　(1)深入討論了將曲柄群機(jī)構(gòu)視為一種平面連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，選擇線性獨(dú)立矢量法、動(dòng)量矩和質(zhì)量矩相結(jié)合替代法、質(zhì)量代換法等平面連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡方法對(duì)其擺動(dòng)力和擺動(dòng)力矩完全平衡進(jìn)行分析，推導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)完全平衡的條件。
　　(2)利用動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)不同類型的曲柄群機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)進(jìn)行了動(dòng)平衡條件驗(yàn)證與優(yōu)劣分析，根據(jù)仿真結(jié)果選出最

3、優(yōu)的動(dòng)平衡方案，并論述了機(jī)構(gòu)中添加彈性原件對(duì)動(dòng)平衡效果的影響。
　　(3)在原有物理樣機(jī)基礎(chǔ)上，重新搭建了六曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)，選購(gòu)了一套測(cè)試系統(tǒng)并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，通過測(cè)量比較機(jī)構(gòu)配重前后各曲柄固定轉(zhuǎn)動(dòng)副處水平及豎直的振動(dòng)加速度大小，驗(yàn)證了曲柄群機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡理論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題提出了改進(jìn)措施。
　　本文根據(jù)曲柄群機(jī)構(gòu)實(shí)際的工作情況，對(duì)其動(dòng)平衡條件、虛擬樣機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試做了較詳盡的研究，使機(jī)構(gòu)在滿足運(yùn)動(dòng)