彈性四連桿機構動力學分析及主動控制研究.pdf

1、隨著機器日益向高速、高精度、輕型、重載及自動化方向發(fā)展，輕質機構所固有的彈性及其在高速運轉時較高的激擾頻率，使得振動與噪聲問題越來越嚴重。如何有效地抑制彈性連桿機構中的有害彈性振動是在通用機械、航空航天及軍事工業(yè)等領域設計良好產(chǎn)品必須解決的關鍵問題。本文以廣泛應用于包裝機械的平面四連桿機構為研究對象，建立了機構系統(tǒng)的動力學模型，并用多種數(shù)值方法對其動態(tài)響應進行求解，通過實驗與仿真對比，驗證了模型的正確性；研究了彈性機構的振動主動控制問題

2、及控制方法。
　　采用有限元法對彈性連桿機構進行了動力學模型的建立，在建模過程中綜合考慮了機構的剛彈耦合效應以及它們對系統(tǒng)質量和剛度等的影響。同時還考慮了與構件的分布質量的轉動慣量相對應的動能。在應變能中，考慮了剪切變形的影響效應以及橫向位移對拉壓應變能的影響效應問題。因此，該模型可以較精確地反映具有較大柔度的機構在高速運行時的動態(tài)特性。
　　由于彈性連桿機構的動力學模型是一非線性、強耦合的時變微分方程，求解時不能采用傳統(tǒng)的

3、實模態(tài)的求解方式，本文采用直接積分法中的Wilson—θ法求解其動態(tài)響應。而對簡化后的動力學模型則采用了KES與 QDA兩種方法求解，并將仿真結果進行了對比。最后采用ADAMS虛擬樣機軟件對比仿真分析了連桿機構剛彈性時的響應情況，得到了彈性連桿系統(tǒng)的響應曲線。通過對比以上幾種仿真結果可以得出，QDA法求得的彈性響應較KES法要更接近ADAMS仿真結果。
　　在結構及機器動力學實驗臺上，通過改進連桿結構，對平面彈性連桿機構進行了相應