变自由度机构类型和构态的分析与综合研究

发布时间：2020-05-25 17:28

【摘要】： 变自由度机构是一种通过利用自身的结构约束或系统的阻尼约束使机构自由度在运动过程中发生改变且具有确定运动规律,从而实现不同功能的特殊机构。该机构的提出给传统的机构学带来了生机与活力,丰富了传统机构学的概念和机构设计方法。由于变自由度机构可按不同的需求,在运动中改变构态,使之适应不同的任务,完成常规机构需要多个或复杂的设计才能完成的安全保护、顺序动作、均衡作用力等功能,因而在现代机械传动的某些特殊领域应用十分广泛。 根据平面机构的基础理论,对变自由度机构的形成方法和改变自由度的控制方法进行分析,总结了变自由度机构的功能及具体应用范围。研究分析了不同类型的变自由度机构——蜕变机构、柔性机构、变胞机构、变结构广义连杆机构,为变自由度机构的研究开阔了领域。 应用拓扑理论对变自由度机构自由度变化的过程进行了构态变换描述,运用矩阵转化法和矩阵消阶法分别对刹车机构、钢材自动夹紧切断机构构态变化前后的机构结构进行了分析和对比,找出了影响运动链结构变化的规律,从深层次揭示了变自由度机构的结构特点。在此基础上,以飞机起落架机构为例进行了结构综合,并对综合结果的正确性进行了验证。 最后结合钢材定尺机构实例,对其各构态的自由度、运动及受力情况进行了分析,建立了相邻两构态之间运动学变量之间的递推关系,并进行了运动学仿真分析,为研究变自由度机构中各构件的强度、机械平衡和机械振动等一系列问题提供了理论依据。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH112

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本文编号：2680496