考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析.pdf

1、隨著航天工業(yè)、高速列車、軍工、資源開采設(shè)備、醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備等行業(yè)的高速發(fā)展,高速度、高精度、高效能、低噪音、自動(dòng)化、智能化已成為現(xiàn)代機(jī)械的重要標(biāo)志和發(fā)展方向。機(jī)械系統(tǒng)需要深入考慮的因素越來越多,機(jī)構(gòu)桿件彈性變形、制造和加工誤差、摩擦磨損等因素造成運(yùn)動(dòng)副間隙對(duì)機(jī)器工作性能產(chǎn)生極大影響,間隙是引起機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械精度、穩(wěn)定性下降甚至失效的重要元素。因此針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在的間隙現(xiàn)象,本文以含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,深入進(jìn)行分析研究,為

2、含間隙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、可靠性分析、穩(wěn)定控制提供理論基礎(chǔ),主要包括以下內(nèi)容:
　　本文引入平面多體系統(tǒng)中轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副間隙描述的數(shù)學(xué)模型,為含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析提供簡(jiǎn)潔明了的表達(dá)方式。
　　重點(diǎn)分析了間隙運(yùn)動(dòng)副接觸碰撞過程,對(duì)傳統(tǒng)的接觸碰撞力模型進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與比較,其中涉及 Kelvin-Voigt粘彈性模型、Hertz非線性彈性碰撞力模型、非線性彈簧阻尼碰撞力模型、修正混合接觸碰撞力模型,對(duì)其進(jìn)行仿真分析,得出

3、修正混合接觸碰撞力模型最接近實(shí)際接觸碰撞動(dòng)態(tài)特性,為之后動(dòng)力學(xué)分析做了準(zhǔn)備。
　　根據(jù)以上分析以含雙轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙和含移動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,根據(jù)間隙數(shù)學(xué)描述,采用牛頓-歐拉法,在運(yùn)動(dòng)副元素接觸碰撞的判定條件指導(dǎo)下,實(shí)現(xiàn)修正混合接觸碰撞力模型與所建動(dòng)力學(xué)方程的對(duì)接,減少方程中的未知參數(shù)滿足了數(shù)值仿真的需求。
　　最后針對(duì)之前所建立動(dòng)力學(xué)模型,分別采用 Matlab\Similink數(shù)值仿真和商業(yè)軟件ADAMS仿真,通