含間隙曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、滂壓料技大箏論文題目：含間隙曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究學(xué)科門類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：機(jī)械工程培養(yǎng)單位：機(jī)電工程學(xué)院碩士生：燕衛(wèi)亮導(dǎo)師：曹巨江教授2016年5月含間隙曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究摘要曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)平行軸之間的同步傳動(dòng)。本課題基于含間隙平面連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論與研究成果以及平面連桿機(jī)構(gòu)的平衡理論與研究，對(duì)含間隙曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究。本課題對(duì)理想益柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和受力分析，建立動(dòng)力學(xué)模型；并對(duì)

2、該機(jī)構(gòu)慣性力平衡問題進(jìn)行理論研究、虛擬仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本課題還對(duì)含間隙曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)理論分析，建立基于連續(xù)接觸模型的動(dòng)力學(xué)模型；利用虛擬仿真軟件ADAMS對(duì)比分析，得出間隙對(duì)該機(jī)構(gòu)的影響，并且提出控制該影響的方法。本課題主要內(nèi)容如下：(1)分析總結(jié)曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由平行雙曲柄機(jī)構(gòu)組合演變而來(lái)的過程；在不考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的前提下，對(duì)曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本單元一一平行雙曲柄機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)和受力分析，建立動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)曲柄群

3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由平行雙曲柄機(jī)構(gòu)組合演變而來(lái)的規(guī)律，遞進(jìn)推導(dǎo)出曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力平衡方程，建立動(dòng)力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型，并介紹了動(dòng)力學(xué)模型的求解方法。(2)采用經(jīng)典的平衡方法一一質(zhì)量替代法和線性獨(dú)立矢量法，分別形成針對(duì)曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)平面內(nèi)慣性力的平衡方法，并且推導(dǎo)出平衡所滿足的條件。以六個(gè)曲柄的曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為算例，運(yùn)用慣性力平衡方法，計(jì)算出平衡質(zhì)量的大小。通過動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS仿真分析，對(duì)比平衡前后機(jī)構(gòu)總質(zhì)心位置，從而驗(yàn)證了平衡理論的正確性

4、，達(dá)到慣性力平衡的目的。(3)指出曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種含冗余虛約束的多間隙機(jī)構(gòu)。對(duì)其基本單元一一含間隙平行雙曲柄機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析，采用基于連續(xù)接觸模型的拉格朗日(Lagrange)法建立其動(dòng)力學(xué)模型。遞進(jìn)地建立含間隙曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)求解方法作以介紹。利用多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS建立曲柄群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬仿真模型，對(duì)理想和含間隙、間隙半徑不同、曲柄轉(zhuǎn)速不同時(shí)動(dòng)態(tài)特性對(duì)比分析，得出間隙對(duì)該機(jī)構(gòu)的影響，提出控制間隙造成