考慮間隙與構件柔性耦合的機構運動精度可靠性分析.pdf

1、實際機構中總存在運動副間隙和構件彈性變形，間隙的存在使機構產(chǎn)生碰撞，引起劇烈振動；柔性構件產(chǎn)生彈性變形導致機構運動誤差增加，精度下降；另外，間隙與柔性產(chǎn)生耦合作用嚴重影響機構動態(tài)性能，既破壞機構的穩(wěn)定性，又降低機構的運動精度與可靠性，并加劇運動副間隙的磨損。因此，針對間隙與柔性耦合現(xiàn)象，本文對含鉸間間隙與柔性耦合的機構動態(tài)特性及運動精度可靠性進行系統(tǒng)研究，為進一步分析鉸間間隙磨損、機構運動可靠性分析與綜合提供理論基礎。
　　本文首

2、先考慮機構鉸間間隙，建立鉸間間隙矢量模型及數(shù)學模型，分析并推導鉸間間隙法向碰撞力與切向摩擦力數(shù)學模型?；诙嗳狍w系統(tǒng)動力學基本理論，將法向碰撞力與切向摩擦力引入柔性機構動力學方程中，建立考慮間隙與柔性耦合的機構動力學模型，并根據(jù)耦合動力學模型利用Monte Carlo法對機構運動精度可靠性進行分析。為后續(xù)章節(jié)研究考慮間隙與柔性耦合的機構動態(tài)特性與運動精度可靠性奠定基礎。
　　根據(jù)鉸間間隙法向碰撞力和切向摩擦力模型，以含間隙平面曲柄

3、滑塊機構為研究對象，應用多體動力學仿真軟件ADAMS建立虛擬樣機模型，分析不同鉸間間隙尺寸、間隙個數(shù)及曲柄轉(zhuǎn)速三種工況對含間隙機構動態(tài)特性與運動精度的影響。在此基礎上，提出了含間隙機構動態(tài)特性無量綱均方根誤差影響指標定量分析方法，對其進行定量分析。
　　然后以柔性曲柄滑塊機構為研究對象，建立機構動力學模型，應用有限元分析軟件ANSYS建立柔性連桿的有限元分析模型，對柔性連桿進行模態(tài)分析，得到振型固有頻率及相應振型。繼而研究了曲柄轉(zhuǎn)

4、速與彈性模量對柔性連桿彈性變形影響，并對其進行動態(tài)特性分析，研究影響柔性機構動態(tài)特性和運動精度可靠性的因素。
　　最后以考慮間隙與柔性耦合的機構為研究對象，搭建曲柄滑塊機構試驗平臺，同時考慮鉸間間隙與柔性連桿的彈性變形對機構進行動態(tài)特性仿真與試驗分析，得到機構輸出位移、速度和加速度動態(tài)特性曲線，并對機構動態(tài)特性進行定量分析與運動精度可靠性分析，通過試驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)對比分析驗證了考慮間隙與柔性耦合機構動力學模型及可靠性分析模型的有