氣缸低速摩擦力特性的研究及其建模與仿真.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：TH138.5國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：621.85工學(xué)碩士學(xué)位論文氣缸低速摩擦力特性的研究及其建模與仿真碩士研究生：崔宗偉導(dǎo)師：包鋼教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：機(jī)械電子工程所在單位：機(jī)電工程學(xué)院答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要?dú)鈩?dòng)技術(shù)具有成本低、重量輕、無(wú)污染、維護(hù)方便和抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使其在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，已成為當(dāng)今實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要手段。由于半導(dǎo)體、瓷器、

2、玻璃等工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合的需要，對(duì)氣缸的低速運(yùn)動(dòng)特性提出更高的要求，同時(shí)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)越來(lái)越深入工業(yè)設(shè)計(jì)之中。所以對(duì)氣缸低速摩擦力特性和仿真模型的研究有很重要意義。首先從摩擦學(xué)的角度進(jìn)行摩擦力和爬行機(jī)理的理論研究；分析了摩擦力的產(chǎn)生的四個(gè)動(dòng)態(tài)階段和摩擦記憶等特性，對(duì)比研究了摩擦力的靜、動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和影響氣缸爬行的因素，推導(dǎo)了帶有Stribeck效應(yīng)的分段Karnopp模型作為氣缸的摩擦力模型。分別構(gòu)建了氣缸摩擦力測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)和氣缸微位移實(shí)驗(yàn)臺(tái)，

3、并在LabVIEW環(huán)境中設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的軟件部分。利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究了氣缸勻速運(yùn)動(dòng)和爬行運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力特性，驗(yàn)證了低速時(shí)摩擦力隨速度增加而非線性減小的特性；并試驗(yàn)分析了工作壓力、負(fù)載和缸徑等因素對(duì)氣缸爬行現(xiàn)象的影響；同時(shí)還初步研究了氣缸的預(yù)位移和摩擦力的關(guān)系。最后利用AMESim平臺(tái)，以雙作用氣缸元件創(chuàng)建為例，介紹了AMESet工具工作流程，并改進(jìn)了軟件中所有直線氣缸模型。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比和系統(tǒng)仿真驗(yàn)證，新模型可以較準(zhǔn)確的反映氣缸低速摩擦力特性。