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非惯性系平面机构系统完全动力学问题的键合图法

引言高速机械系统,由于惯性力和惯性力矩的作用,往往会引起基础的振动,产生噪音,影响相邻机器的工作。尽管已有许多机械系统的平衡技术[1、2],但实际中很难消除这种振动。另外,在实际中为了隔振的目的,常常将机器固定在弹性缓冲器系统上。因此研究非惯性系下机械系统动态分析问题具有实际意义。该问题从理论上讲没有什么困难,但其研究方法仅限于单一能域的系统,对多能域相互耦合的非惯性系机械系统动力学问题(即机械系统完全动力学问题),其建模方法还局限于对各能域子系统分别列写其动力学方程,然后通过中间变量联立求解。这给在计算机上自动建立系统状态方程带来了较大的不便。以能量守恒原理为基础的键合图理论[3]提供了解决该类问题的可能性。对非惯性系平面连杆机构系统,由于杆件间非线性几何约束,导致其键合图模型具有微分因果关系及复来的结型结构,这给用文献[3、4]中的方法建立系统状态方程带来了较复杂的代数环,应用起来十分困难。文献[5]基于回转键合图的基本概念...  (本文共4页) 阅读全文>>

《现代职业教育》2018年12期
现代职业教育

平面机构结构分析之我见

平面机构的结构分析重难点在于最终需熟练掌握平面机构的自由度计算问题。这里介绍两种情形下,平面机构的自由度计算问题,由浅入深、由简单平面机构向综合复杂型平面机构推进来阐述教学中的一些感悟。一、简单型平面机构自由度计算简单平面机构的自由度计算问题是引入平面机构的自由度计算公式。如图1所示的平面铰链四杆机构和图2所示的曲柄滑块机构,我们如何能正确计算出其自由度。这就需要利用公式进行求解,核心内容是公式中三个参数的正确确定。BDCA21432 3 41图1图2平面机构的自由度计算公式是:F=3n-2PL-PH。其中,n是机构中活动构件数;PL是机构中低副数;PH是机构中高副数;F是机构的自由度数。正确确定这三个参数时,是该机构中除了不能活动的构件即机架外的所有可活动构件,在平面机构的结构简图中,只要不去计数画有该符号(如图1中的4号件和图2中的1号件)的构件即可。通过分析,图1和图2两个机构中都没有高副,只有低副;且每个机构中的n都是3...  (本文共1页) 阅读全文>>

《机械科学与技术》2017年01期
机械科学与技术

平面机构运动输出精度可靠性及寿命

由于机械制造、弹性变形、热变形、铰链装配间隙等非累积性因素以及磨损、腐蚀、疲劳等累积性因素的影响使得实际机构的运动与理想机构发生一定的偏差,甚至产生失效。为了保证机构的运动精度对其进行可靠性分析是十分必要的。国内外学者对机构运动输出精度可靠性展开了广泛的研究,在运动输出精度可靠性方面,Lee等[1]提出了“有效长度理论”,建立了含间隙情形下机构运动分析方法;黄玮等[2]结合“有效长度理论”对曲柄滑块机构在铰链运动副间隙下的运动精度可靠性进行了分析;张义民等[3]讨论了随机参数服从任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性问题;李业农等[4]通过建立含间隙平面机构的位置误差增量方程,分析了四连杆机构在间隙和磨损情形下的运动精度可靠性;Wang等[5]对含间隙曲柄滑块机构的运动精度可靠性进行了分析;罗继曼等[6]为了在机构设计阶段就能够定量分析低副机构动态质量,以可靠性工程和机构概率设计等理论为基础对曲柄滑块机构运动精度可靠性模型进行研...  (本文共6页) 阅读全文>>

《包装工程》2017年05期
包装工程

5R平面机构在不同装配、工作模式下的工作空间

快递行业近年来发展速度迅猛,目前市场上包装机械多定制流水线作业,不适合小型电商使用[1—2]。戴建生等提出并设计了可重构多指式糖果纸盒折叠机器人[3—5],将闭环五杆手指机构用于纸盒折叠。5R平面并联机构是最简单的并联机构之一。工作空间是衡量并联机构性能的一个重要指标,以工作空间作为机构优化设计指标也是常见的优化设计方法[6]。由于工作空间内部存在奇异位形,这些奇异位形把并联机构工作空间分割成若干部分,如果要扩大并联机构的工作空间,就要使并联机构通过相应的奇异位形,存在失控和驱动力矩过大等一系列问题[7],因此许多学者对并联机构的最大无奇异工作空间进行了许多研究[8—9]。近年来,一些学者对于一些特殊并联机构称为尖点并联机构进行了研究[10],这类机构可不通过奇异位形,而在若干个机构正解对应姿态中进行变换,从而扩大并联机构的工作空间。5R并联机构既可以作为独立的机器人本体结构,如五杆双臂拾取钢珠机器人、五杆双臂Dyna-M型卧式...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机械》2010年05期
机械

利用AutoCAD解决平面机构设计中的问题

在平面机构设计过程中,经常会碰到诸如铰链四杆机构类型的判断、复杂平面连杆机构的运动轨迹、铰链四杆机构设计中的图解法等问题。传统的设计方法主要有解析法、实验法、图解法,这些方法理论知识多,逻辑性强,较为抽象。然而,CAD技术正不断地发展,并且被广泛地应用到各个设计领域。AutoCAD2010中新增的参数化功能能够使AutoCAD对象变得更加智能化。参数化绘图的两个重要组成部分便是几何约束和尺寸驱动,现都已集成入AutoCAD2010,利用参数化功能,可以为图形对象建立几何约束,能够实现尺寸驱动,即当改变图形的尺寸参数或者图形对象的几何约束发生改变后,图形会自动发生相应的变化。在平面机构设计的过程中,如果能够恰当地运用AutoCAD2010软件,利用其参数化技术,可以使复杂的、抽象的平面机构设计问题变得简单、直观、准确。1铰链四杆机构类型的判断在传统设计中,判断铰链四杆机构类型的主要依据是:(1)若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《机械》2010年05期
《机械传动》2007年01期
机械传动

全移动副平面机构的运动研究

引言从文献[1]到现代的机械原理教材中,普遍对平面机构的自由度计算采用下式F=3n-2PL-PH(1)式中,F为平面机构的自由度,n为平面机构的活动构件数,PL为平面机构低副的数目,PH为平面机构高副的数目。对于全移动副平面机构,式(1)是不适用的。文献[2]提出全移动副构成楔形滑块链,但没有给出相应全移动副平面机构的自由度计算方法。本文针对工程中常用或可能使用六杆及以下的平面全移动副机构进行分析和研究。1三、四杆全移动副机构自由度的计算如图1所示,图1a是三杆三移动副压榨机构的结构图,图1b是图1a的运动简图;图1c是四杆四移动副缓冲器的结构图,图1d是图1c的运动简图。从结构图上看,图1a的自由度明显是1,图1c的自由度明显是2。图1都是明显的平面机构,应当按照文献[1]的平面机构自由度计算公式F=3n-2PL-PH计算,则:图1中压榨机构的自由度F=3×2-2×3=0,图1中缓冲器的自由度F=3×3-2×4=1。显然该计算...  (本文共5页) 阅读全文>>