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空间机构间隙转动副模型的建立

在所建立的模型中间隙转动副的模型有11种接触模式。根据轴销和轴套的约束关系,给出了间隙转动副所有可能存在的模式,并运用力学分析的方法得出了模型每种模式的存在条件。模型模式根据轴  (本文共5页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于桁架方法的空间过约束机构分析与可变多面体设计

连杆机构是机械系统组成中一类由连杆构件用低副联接组成的构件系统。它的主要功能是可用来传递运动和力。连杆机构由于具有一些特定的优势,如构件和铰链形式均较为简单、承载能力强、可靠性好、可实现多样化空间复杂运动等,在机械、汽车、仪器等领域中得到了广泛应用。而桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的平面或空间结构,它一般是由稳定的三角形或四面体单元组成。桁架的主要功能是通过杆件在轴向受拉或受压来承受结点处的外载荷。由于结构简单、成本低、以较小的自重提供较大刚度等优点,桁架结构广泛应用于工程结构、建筑材料等各个领域。虽然机构和结构的主要功能有所不同,但它们并不是两个完全不相关的概念。一方面,当锁定机构的所有的输入参数时,机构可以被看作是具有一定承载能力的结构。另一方面,工程中也存在一些力静定或静不定的可运动的结构,在机构学中,这两种结构分别看作是一般机构和过约束机构。结构侧重于对稳定性和力学特征的分析,而机构则倾向于对自由度和运动特性的...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

含转动副间隙的喷管段喉块驱动机构运动学及动力学研究

喉块段是半柔壁喷管中的关键部件,前端与可调收缩段搭接保持密封,后端与柔板段固连保持型面,对喉块段的精确控制是整个半柔壁喷管研究的关键技术之一。加工制造总是会有误差,误差的影响会反映在机构末端定位精度上,而高的流场品质又要求喷管要有较高的型面精度。本文主要分析转动副间隙对喉块驱动机构末端定位精度及动态特性的影响,为零部件的加工及控制系统设计提供理论指导。本文主要开展了以下几方面的研究:1进行运动学分析及转动副间隙误差传递模型的推导。本文采用5次多项式对喉块驱动机构末端轨迹规划,使其运动过程中保持加速度平滑过渡,减少冲击,并将规划的结果作为逆运动学的输入条件进行运动学分析,得到其运动学、速度、加速度约束方程及速度雅可比矩阵。接着采用牛顿迭代法进行位姿正解,从而得到喉块质心可达工作空间分布,然后对得到的速度雅可比矩阵分析,求其条件数在可达工作空间分布,最后对机构各向灵巧度进行分析,从而反映出机构的运动性能。在运动学分析的基础上将转动副...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

考虑涂层的间隙转动副接触碰撞力模型及其应用

转动副作为最基本的运动副形式之一在机械工程中应用广泛,但转动副不可避免存在间隙,导致机械系统出现展开故障、定位精度不足、运动失稳和寿命下降等问题。因此转动副间隙及由此引起的内碰撞、摩擦和润滑等非线性因素对多体机械系统动力学特性的影响日益突出。对于极端工况条件下的转动副,通常在接触表面涂覆减摩耐磨的涂层来提高系统的工作性能。这在实际工程中已经得到了验证,但结合小间隙转动副的近似共形接触特点和转动副元素的碰撞特性对涂层/轴套基体受载时的力学行为进行研究还鲜有报道,制约了涂层的应用以及相关机械系统数值仿真精度和控制水平的提高。针对此问题,本文基于转动副的结构特点,围绕涂层轴套在静载和冲击动载荷作用下的接触力与变形关系开展了基础研究。主要完成了以下工作:(1)通过非共形接触方法和Winkler弹性基础模型分别建立了适用于轴-层状半空间、轴-单一弹性层轴套接触情况的接触力模型,证明了Winkler弹性基础模型在处理小间隙轴-孔共形接触问题...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

华侨大学
华侨大学

机构转动副间隙磨损研究及其在机构设计中的应用

机械装备中转动副间隙磨损是不可避免的。转动副间隙及其磨损导致的精度退化、震动、噪音等问题,直接影响着机械装备的稳定性和使用寿命。尤其是在长期工作后,转动副间隙随着磨损程度加深而变得越来越大,这些问题更加突出。现有的多体动力学转动副间隙磨损模型对于机构的磨损过程描述还不够完善,特别是描述力流传递——机构运动——转动副间隙磨损之间的相互影响过程的研究的还不是很透彻。无法建立转动副间隙磨损对机构性能退化的量化影响,使得设计者难以对机械装备的可靠性、寿命等进行分析,更无法对装备寿命进行准确预测以及对机构运动状态进行监测。本文针对一问题,基于多体动力学系统理论和间隙碰撞理论,研究转动副间隙其磨损及其对机构性能影响,具体工作如下:1)提出了一种转动副间隙磨损高效预测方法。该模型可以将机构的内在及外在因素包括进来,如摩擦系数、机构载荷、运动速度、零件材料性能等。同时,建立了转动副间隙磨损试验台以及试验方法,对本文转动副间隙磨损预测方法进行了验...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
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柔性两转动精密调整并联微动机构的研究

两转动指向机构是卫星上的关键部件,随着航空航天领域的飞速发展,我国对空间相机、激光通信卫星等具有高精度指向、定位功能的设备提出了越来越高的精度要求,因此对具有柔性铰链的两转动并联微动指向机构进行研究非常必要。本文针对航天工程高精度的通信、观测需求,提出一种具有柔性铰链的两转动精密调整并联微动机构。其主要工作内容如下:首先根据柔性精密调整机构对转动运动型柔性转动副的实际使用需求,提出了一种转动运动型柔性切口的布置方法。根据这个布置方法得出几种新型主动转动、被动转动型柔性转动副。对得出的柔性转动副的刚度、转动精度、输入输出关系等性能指标进行了理论研究,并建立了柔性转动副的三维模型,通过有限元软件进行了分析,验证了主动转动、被动转动型柔性转动副的刚度公式。其次根据指向机构的精度、刚度、工作空间等指标要求,提出了一种两转动并联微动机构的构型,并对构型参数进行了优选;根据选定的构型参数,将得到的柔性转动副替代原有的刚性转动副,对机构的转动...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>