新型混合輸入反鏟挖掘機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)研究.pdf

1、挖掘機(jī)是一種常見的工程機(jī)械，主要用于各種土方施工中。目前常用的單斗挖掘機(jī)主要有液壓式挖掘機(jī)和傳統(tǒng)單自由度機(jī)械式挖掘機(jī)。但是，液壓挖掘機(jī)的液壓元件加工精度要求高，造價(jià)高，裝配要求嚴(yán)格，制造較為困難，使用中維修保養(yǎng)要求技術(shù)較高難度較大，其次，液壓油受溫度影響大，總效率低，有時(shí)有噪音和振動。傳統(tǒng)的單自由度機(jī)械式挖掘機(jī)，俗稱電鏟，只能實(shí)現(xiàn)簡單且不能變化的軌跡輸出，應(yīng)用領(lǐng)域不廣泛。
　　針對上述問題，本文提出了一種新型混合輸入反鏟挖掘機(jī)。該

2、新型混合輸入反鏟挖掘機(jī)采用新型多連桿機(jī)構(gòu)，利用連桿傳動替代液壓傳動，簡化了連桿傳動部分，不僅具有多自由度可控機(jī)構(gòu)式挖掘機(jī)的靈活性、動作迅速等優(yōu)點(diǎn)，而且由于簡化了連桿傳動部分，并應(yīng)用了支撐架，且均連接在大臂上，因此各桿及連接處受力更好，工作空間更大。本文主要對挖掘機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行了研究，驗(yàn)證了此機(jī)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)性、合理性，為機(jī)構(gòu)連桿的尺寸優(yōu)化、電機(jī)的選擇和控制、底盤的設(shè)計(jì)以及物理樣機(jī)的搭建等建立基礎(chǔ)。本文具體的工作內(nèi)容如下:
　

3、　(1)設(shè)計(jì)出該新型挖掘機(jī)的挖掘機(jī)構(gòu)，用Pro/E建立了三維模型，詳細(xì)介紹此挖掘機(jī)構(gòu)的構(gòu)造和特點(diǎn)，并對它的作業(yè)過程和功能進(jìn)行分析說明。
　　(2)對該新型挖掘機(jī)構(gòu)進(jìn)行了具體分析，利用螺旋理論計(jì)算自由度，利用約束方程和閉環(huán)矢量法求解出機(jī)構(gòu)位置正解和逆解，并進(jìn)行數(shù)值分析，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行了速度和加速度分析。
　　(3)對裝載機(jī)構(gòu)進(jìn)行奇異性和工作空間邊界條件分析，運(yùn)用動態(tài)靜力學(xué)方法將瞬時(shí)慣性力系轉(zhuǎn)化為靜力系，建立該機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力學(xué)模型。<