基于反作用力響應(yīng)盲區(qū)的重載夾持裝置剛體動(dòng)力學(xué)建模研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著國(guó)家大戰(zhàn)略工程的全面推進(jìn)，我們國(guó)家的鍛造操作裝備得到了迅猛的發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家在設(shè)計(jì)與制造水平上的差距也是顯而易見(jiàn)的。重載夾持裝置運(yùn)動(dòng)副的摩擦特殊性對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的影響是巨大的，從已有的參考文獻(xiàn)來(lái)看，對(duì)于這方面的研究較少，并且經(jīng)典機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在處理運(yùn)動(dòng)副摩擦的時(shí)候也往往簡(jiǎn)化處理，使現(xiàn)有的研究結(jié)論與工程應(yīng)用存在一定的差距。因此，本文針對(duì)上述問(wèn)題展開(kāi)研究，運(yùn)用理論分析、模擬仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)照等方法，就反作用力響應(yīng)盲區(qū)內(nèi)各運(yùn)動(dòng)副

2、反力的不確定性和經(jīng)典剛體動(dòng)力學(xué)模型的不完備性展開(kāi)研究，主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 簡(jiǎn)要介紹了反作用力響應(yīng)盲區(qū)的概念，分析了反作用力響應(yīng)盲區(qū)對(duì)重載夾持裝置動(dòng)力學(xué)的影響，利用關(guān)聯(lián)約束法分別對(duì)鉗口夾持輸出力以及鉗口與鍛件的接觸力進(jìn)行力學(xué)建模;找到反作用響應(yīng)盲區(qū)是造成運(yùn)動(dòng)副反力不確定的原因以及經(jīng)典剛體動(dòng)力學(xué)存在缺陷的原因。
　　 列出夾持裝置在垂直夾持和水平夾持的摩擦狀態(tài)表，根據(jù)動(dòng)載荷的影響，對(duì)鉗口各鉸鏈的摩擦狀態(tài)進(jìn)行判斷，確定

3、處于反作用力響應(yīng)盲區(qū)內(nèi)的鉸鏈;并對(duì)重載夾持裝置剛體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行修正，增加相應(yīng)個(gè)數(shù)的摩擦約束方程，從而與經(jīng)典動(dòng)力學(xué)方程組成考慮反作用力響應(yīng)盲區(qū)影響的完整動(dòng)力學(xué)模型。
　　 利用Matlab對(duì)重載夾持裝置的運(yùn)動(dòng)副反力進(jìn)行量化計(jì)算，求解出各鉸鏈真實(shí)的受力情況，特別是處在反作用力響應(yīng)盲區(qū)的鉸鏈的受力情況以及運(yùn)動(dòng)副反力與摩擦圓相割的距離;利用ADAMS多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件，對(duì)重載夾持裝置的運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行虛擬樣機(jī)仿真，將仿真結(jié)果與Matlab量

4、化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　　 自主開(kāi)發(fā)研制運(yùn)動(dòng)副反力測(cè)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在鉸鏈周圍均布3個(gè)稱重傳感器，每個(gè)傳感器可得到一個(gè)鉸鏈銷軸徑向力，再用平面匯交力系合成法則可以得到鉸鏈的法向支持力，從而求出鉸鏈的運(yùn)動(dòng)副反力。
　　 最后，利用實(shí)驗(yàn)室自行研制的鍛造夾持操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)夾持裝置個(gè)別鉸鏈的運(yùn)動(dòng)副反力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)基本吻合，從而驗(yàn)證了重載夾持裝置的剛?cè)狍w動(dòng)力學(xué)模型的合理性和可行性，為該動(dòng)力學(xué)模型運(yùn)用到