柔順機構(gòu)的動力學研究.pdf

1、柔順機構(gòu)通過桿的彈性變形來傳遞運動和力，具有零件數(shù)量少、重量輕、少有或者沒有關節(jié)等特點，有助于減少機構(gòu)運動中的摩擦、磨損、沖擊振動和噪音，因此柔順機構(gòu)成為機構(gòu)學研究中的一個前沿課題。目前，關于柔順機構(gòu)的研究主要集中在靜力學、運動學和結(jié)構(gòu)設計等方面，但對于動力學特性的研究很少。本文系統(tǒng)地對柔順機構(gòu)的動力學建模、頻率特性、動態(tài)應力和傳力特性等方面進行了研究。 首先，建立了柔順機構(gòu)的偽剛體模型。以靜力學、運動學條件下的偽剛體模型為基礎

2、，充分考慮柔順桿的動力學影響，建立了柔順機構(gòu)的動力學模型。同時對幾種典型的柔順機構(gòu)動力學建模進行了分析，并指出柔順桿末端不同的受力情況對動力學模型精度有很大影響。該模型的建立為本文整個研究工作奠定了基礎。 其次，以偽剛體模型為基礎，對一個平行導向柔順四桿機構(gòu)的頻率特性進行了分析。通過對機構(gòu)偽剛體模型的動力學方程進行理論推導，得到了機構(gòu)參數(shù)與固有頻率之間的變化規(guī)律，并且通過數(shù)值算例驗證了截面參數(shù)、材料特性等對機構(gòu)的頻率的影響。

3、 然后，對柔順機構(gòu)的應力進行了分析。從理論上分析了柔順桿應力的變化規(guī)律，指出其最大應力發(fā)生在固定端處。運用偽剛體模型明確給出了柔順桿固定端以及沿著桿長的應力計算方法。并以一平行導向柔順四桿機構(gòu)為例，驗證了偽剛體模型在分析柔順機構(gòu)動力性能方面的有效性。 最后，論文應用偽剛體模型對柔順機構(gòu)的傳力特性進行了的分析。并結(jié)合剛體機構(gòu)的瞬心法，系統(tǒng)地分析了柔順機構(gòu)各種傳力型式。通過對一個柔順四桿機構(gòu)的數(shù)值算例進行分析，結(jié)果表明了柔順機構(gòu)