曲柄群驅(qū)動機(jī)構(gòu)動力學(xué)實驗研究.pdf

1、曲柄群驅(qū)動機(jī)構(gòu)一種實現(xiàn)多軸等速回轉(zhuǎn)的新型傳動機(jī)構(gòu)，主要包括多個結(jié)構(gòu)樣式各異的曲柄構(gòu)件和連桿桁架兩部分。具有傳動鏈短、生產(chǎn)效率高、機(jī)構(gòu)緊湊及易制造等特點。但其實現(xiàn)動平衡較單個轉(zhuǎn)子或常見連桿機(jī)構(gòu)復(fù)雜，所有構(gòu)件的不平衡質(zhì)量會使機(jī)構(gòu)運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)較大的振動和噪聲，需將曲柄群機(jī)構(gòu)、電機(jī)、每根傳動軸等集成在動平衡實驗臺上，通過配重或引入彈性元件抵消機(jī)構(gòu)不平衡量降低機(jī)構(gòu)工作時傳給實驗臺的振動。目前對平行軸系或冗余傳動類系統(tǒng)動平衡理論和實驗研究的文獻(xiàn)并不多

2、，主要是對單個剛性轉(zhuǎn)子或柔性轉(zhuǎn)子的動平衡分析，本文通過理論分析和實驗驗證主要做了以下三方面的研究工作。
　　(1)深入討論了將曲柄群機(jī)構(gòu)視為一種平面連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)特性，選擇線性獨立矢量法、動量矩和質(zhì)量矩相結(jié)合替代法、質(zhì)量代換法等平面連桿機(jī)構(gòu)動平衡方法對其擺動力和擺動力矩完全平衡進(jìn)行分析，推導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)完全平衡的條件。
　　(2)利用動力學(xué)分析軟件對不同類型的曲柄群機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)進(jìn)行了動平衡條件驗證與優(yōu)劣分析，根據(jù)仿真結(jié)果選出最

3、優(yōu)的動平衡方案，并論述了機(jī)構(gòu)中添加彈性原件對動平衡效果的影響。
　　(3)在原有物理樣機(jī)基礎(chǔ)上，重新搭建了六曲柄群驅(qū)動機(jī)構(gòu)動平衡實驗臺，選購了一套測試系統(tǒng)并設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案，通過測量比較機(jī)構(gòu)配重前后各曲柄固定轉(zhuǎn)動副處水平及豎直的振動加速度大小，驗證了曲柄群機(jī)構(gòu)動平衡理論，并對實驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題提出了改進(jìn)措施。
　　本文根據(jù)曲柄群機(jī)構(gòu)實際的工作情況，對其動平衡條件、虛擬樣機(jī)仿真和實驗測試做了較詳盡的研究，使機(jī)構(gòu)在滿足運動