平面弹性五杆机构动平衡仿真分析及实验研究
本文选题:五杆机构 + 弹性 ; 参考:《东华大学》2017年硕士论文
【摘要】:对于弹性机构,机构的惯性力使机构产生震动力和震动力矩,而震动力和震动力矩又导致构件的振动、变形,构件变形必定会改变惯性力,从而增加震动力和震动力矩。因此,对弹性机构进行动平衡研究时,有必要同时考虑机构的震动和构件的弹性振动这两个动力学指标。本文采用部分冗余伺服电机(PRSM)法,对平面弹性五杆机构的动力平衡进行了仿真分析和实验研究。本文的前一部分,首先建立平面弹性五杆机构的有限元模型,并对其进行动力学仿真分析,仿真结果表明,随着曲柄转速的不断增加,机构的震动和构件的弹性振动均不断加剧。然后,将机构的震动、构件的弹性振动、以及二者的综合分别作为优化目标,利用PRSM法对机构模型进行动平衡优化,研究比较三种优化效果。本文的后半部分,基于力矩守恒原理,提出了一种震动力矩测量方法。根据该方法,设计、搭建实验平台,并测量两种运动构型下机构的震动力矩。将实验数据与仿真得到的数据进行对比分析,验证该方法的可行性及正确性。最后,利用该实验平台做实验来验证PRSM法的动平衡优化效果。
[Abstract]:For the elastic mechanism, the inertia force of the mechanism makes the mechanism produce vibration force and vibration moment, and the vibration force and the vibration moment lead to the vibration, deformation and deformation of the member must change the inertial force, thus increasing the vibration force and the vibration moment. Therefore, it is necessary to consider both the vibration of the mechanism and the elastic vibration of the member when studying the dynamic balance of the elastic mechanism. In this paper, the dynamic balance of the planar elastic five-bar mechanism is simulated and experimentally studied by using the partially redundant servo motor (PRSM) method. In the first part of this paper, the finite element model of planar elastic five-bar mechanism is established, and the dynamic simulation analysis is carried out. The simulation results show that, with the increase of crank speed, The vibration of the mechanism and the elastic vibration of the members are intensified. Then, the vibration of the mechanism, the elastic vibration of the member and the combination of the two are taken as the optimization objectives respectively, and the dynamic balance optimization of the mechanism model is carried out by using PRSM method, and the three optimization results are studied and compared. In the second half of this paper, based on the principle of moment conservation, a method for measuring vibration torque is proposed. According to this method, the experimental platform is designed and built, and the vibration moment of the mechanism under two kinds of motion configurations is measured. The experimental data and the simulation data are compared and analyzed to verify the feasibility and correctness of the method. Finally, the experiment platform is used to verify the dynamic balance optimization effect of PRSM method.
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH112
【参考文献】
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本文编号:2045623
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