含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著精密機(jī)械工程和航天工程的發(fā)展，尤其是在高速、精密、重載等機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中，對(duì)精確預(yù)測(cè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的要求越來越迫切。間隙的存在破壞了理想機(jī)構(gòu)模型，也使機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)和理想運(yùn)動(dòng)之間產(chǎn)生誤差。開展考慮間隙的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論、仿真與實(shí)驗(yàn)研究，將為機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和其動(dòng)力學(xué)行為的精確預(yù)測(cè)提供有效的分析方法，同時(shí)具有重要的實(shí)際工程價(jià)值。 自20世紀(jì)70年代美國(guó)學(xué)者開始研究間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論以來，國(guó)內(nèi)外相繼開展了對(duì)間隙機(jī)構(gòu)研究。其理論模型大致

2、可歸結(jié)為三類：三狀態(tài)運(yùn)動(dòng)模型、二狀態(tài)運(yùn)動(dòng)模型、連續(xù)接觸模型。其中以二狀態(tài)模型進(jìn)行深入研究的居多，由于它簡(jiǎn)化了三狀態(tài)運(yùn)動(dòng)模型的復(fù)雜性和彌補(bǔ)了連續(xù)接觸模型過于簡(jiǎn)單的缺點(diǎn)，并抓住了實(shí)際情況的本質(zhì)，使得其方法研究得到推廣。本文基于此理論模型結(jié)合ADAMS軟件平臺(tái)對(duì)間隙機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了仿真研究，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)構(gòu)件受力特性進(jìn)行分析。 本文首先對(duì)含間隙機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)研究背景與現(xiàn)狀等進(jìn)行了綜述，詳細(xì)介紹了現(xiàn)有的含間隙機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模與求解方法

3、，并簡(jiǎn)單闡述了間隙模型分析準(zhǔn)則。其次，以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為研究體，考慮機(jī)構(gòu)在不同間隙半徑大小、不同軸套剛度、不同阻尼等條件下對(duì)構(gòu)件的動(dòng)態(tài)特性的影響。并重點(diǎn)研究含間隙機(jī)構(gòu)在考慮構(gòu)件柔性因素下對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)影響特性，對(duì)比剛性構(gòu)件仿真結(jié)果得出結(jié)論。結(jié)果顯示，柔性桿對(duì)運(yùn)動(dòng)副接觸的碰撞力有緩沖作用，同時(shí)與理想運(yùn)動(dòng)副狀態(tài)十分接近。最后以旋轉(zhuǎn)鉸為研究對(duì)象，以考察連桿受力為目的，設(shè)計(jì)一套間隙連桿機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)論基本吻