柔性鉸鏈柔順機構(gòu)的動力學(xué)問題研究.pdf

1、柔順機構(gòu)是機構(gòu)學(xué)中一個新的研究領(lǐng)域,從事相關(guān)領(lǐng)域研究的學(xué)者越來越多。但到目前為止所取得的成就大多集中在結(jié)構(gòu)和運動學(xué)方面,對其動力學(xué)特性的研究分析還比較少,研究方法也不太成熟。如何通過有效手段使動力學(xué)問題簡單化，并盡快認(rèn)識和改善柔順機構(gòu)動力學(xué)特性是一個亟待解決的問題。同時,有關(guān)柔性鉸鏈參數(shù)特性、應(yīng)力特性方面的研究尚未開展。本文主要研究幾種柔性鉸鏈柔順機構(gòu)動力學(xué)模型、參數(shù)特性分析、應(yīng)力特性分析以及在機構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的一些問題。 1

2、.建立了柔性鉸鏈的偽剛體模型。系統(tǒng)闡述了幾種常見柔性鉸鏈的表示形式及其等效偽剛體建模理論基礎(chǔ),推導(dǎo)了其等效剛度和等效回轉(zhuǎn)中心位置的計算公式,并進(jìn)行了算例分析,為將剛性機構(gòu)的理論應(yīng)用到柔性鉸鏈柔順機構(gòu)領(lǐng)域奠定一定的理論基礎(chǔ)。 2.進(jìn)行了幾種柔性鉸鏈柔順機構(gòu)的參數(shù)特性分析。以柔性鉸鏈平行導(dǎo)向柔順機構(gòu)為例,分別討論柔性鉸鏈外形、切口幾何參數(shù)、材料參數(shù)與系統(tǒng)頻率的關(guān)系,并用ANSYS有限元方法進(jìn)行驗證。仿真結(jié)果與解析公式的計算結(jié)果很吻合

3、,說明了解析計算公式的正確性,為柔順機構(gòu)的設(shè)計與應(yīng)用提供參考依據(jù)。 3.應(yīng)用偽剛體模型的應(yīng)力計算理論,針對不同切口形狀的柔性鉸鏈,計算了柔性鉸鏈平行導(dǎo)向柔順機構(gòu)在運動中的應(yīng)力分布,并應(yīng)用ANSYS進(jìn)行了仿真分析,得到了柔性鉸鏈的應(yīng)力分布狀況和應(yīng)力強度狀況,通過分析得出結(jié)論。 4.在前面幾章研究和分析的基礎(chǔ)上,對柔性鉸鏈柔順機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計進(jìn)行討論。從可靠性的角度入手,考慮實際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,對柔性鉸鏈的設(shè)計應(yīng)用進(jìn)行理論探