含間隙機構動力學仿真與實驗研究.pdf

1、隨著精密機械工程和航天工程的發(fā)展，尤其是在高速、精密、重載等機構的運動中，對精確預測系統(tǒng)動力學行為的要求越來越迫切。間隙的存在破壞了理想機構模型，也使機構的實際運動和理想運動之間產(chǎn)生誤差。開展考慮間隙的機械系統(tǒng)動力學理論、仿真與實驗研究，將為機械系統(tǒng)設計和其動力學行為的精確預測提供有效的分析方法，同時具有重要的實際工程價值。 自20世紀70年代美國學者開始研究間隙機構動力學理論以來，國內(nèi)外相繼開展了對間隙機構研究。其理論模型大致

2、可歸結為三類：三狀態(tài)運動模型、二狀態(tài)運動模型、連續(xù)接觸模型。其中以二狀態(tài)模型進行深入研究的居多，由于它簡化了三狀態(tài)運動模型的復雜性和彌補了連續(xù)接觸模型過于簡單的缺點，并抓住了實際情況的本質(zhì)，使得其方法研究得到推廣。本文基于此理論模型結合ADAMS軟件平臺對間隙機構的動力學特性進行了仿真研究，并結合實驗對構件受力特性進行分析。 本文首先對含間隙機構的動力學研究背景與現(xiàn)狀等進行了綜述，詳細介紹了現(xiàn)有的含間隙機構的動力學建模與求解方法

3、，并簡單闡述了間隙模型分析準則。其次，以曲柄搖桿機構為研究體，考慮機構在不同間隙半徑大小、不同軸套剛度、不同阻尼等條件下對構件的動態(tài)特性的影響。并重點研究含間隙機構在考慮構件柔性因素下對機構動態(tài)影響特性，對比剛性構件仿真結果得出結論。結果顯示，柔性桿對運動副接觸的碰撞力有緩沖作用，同時與理想運動副狀態(tài)十分接近。最后以旋轉(zhuǎn)鉸為研究對象，以考察連桿受力為目的，設計一套間隙連桿機構實驗方案，并對實驗結果與仿真結果進行對比，實驗與仿真結論基本吻