基于键合图的夹持机构非线性建模及模拟实验研究

发布时间：2020-05-28 10:23

【摘要】： 目前,随着国家锻造工业的发展及对大型锻件需求量的增加,锻造操作机所要求的载重量和载重力矩越来越大,其动力学性能也日趋复杂,各种因素对机构操作性能的影响也逐渐增大,因此考虑各种因素如铰链摩擦、间隙对巨型重载操作机夹持机构进行动力学研究具有重要的理论意义和工程价值。 本文致力于利用一种便于铰链非线性因素建模的方法。为此,首先,针对机构中普遍存在的干摩擦、间隙的特征,用开关键合图方法对其分别建立动力学模型；其次,针对机构铰链中干摩擦和间隙同时存在,建模、计算比较复杂,利用开关键合图建立了铰链非线性模型,并将其以模块化的形式嵌入到夹持机构矢量键合图建模当中,给出了考虑非线性因素的夹持机构混合键合图模型,通过仿真得出非线性因素对夹持机构动力学性能的影响；最后,以多能域相似理论为指导,以有严格具象性的功率键合图为工具,建立反应夹持机构的电系统相似试验模型,从试验层面进一步探索夹持机构特性,从而验证考虑非线性因素的夹持机构混合键合图模型的正确性和可靠性。
【图文】：

机的夹持系统由钳头和拉紧装置两部分组成，根据特点，钳头又可以分为长杠杆式、短杠杆式和滑块斜槽式。长杠杆式钳头如图1一1所示，由拉紧装置通过拉杆将拉杆滑块向右拉，带动连杆右移，连杆与钳臂用销轴连接，因而使钳臂绕固定于钳壳上的销轴摆动，带动钳口夹紧锻件，，由于钳臂的后臂比前臂长，因此对于一定的结构，拉杆上给定相同的拉紧力，这种形式的钳头能获得较大的加进来，但行程较大，使钳头尺寸增大。短杠杆式钳头如图1一2所示，钳臂的末端做成圆柱状，并装在拉杆滑块上的横向方孔内。当拉杆滑块向右移时，其横向方孔带动圆柱状端头，使钳臂摆动，钳口夹紧。与长杠杆式钳头相比较，由于其钳臂的后臂比钳臂短，因此在其它条件都相同的情况下

中南大学硕士学位论文第一章绪论本本秦秦秦目目图1一3滑块抖槽式夹持机构图1一4夹持机构钳口3夹持机构动力学特性研究现状文献l’·’3!对其结构作传统的静力分析，文献”41研究了夹持机构反作用力响应盲区对机构承载能力的影响以及各个铰链摩擦力对夹持机构动力学的影响;文献l’51在文献11，l的基础上考虑运动副摩擦时夹持机构推力与夹持力的关系，并研究了夹持机构弹性动力学性能;文献[‘“】对夹持机构钳口接触特性进行了研究，但很少考虑到铰链摩擦力和间隙同时对夹持机构的动力学特性的影响。对于轻型机构，运动副间的摩擦可以忽略不计，但是对于巨型重载夹持机构，因其承载能力大，工作速度高，精度要求高，运动副之间的摩擦力(矩)对机构动力特性具有重要的影响，而摩擦力广泛存在与机构的运动副间，详细研究摩擦力(矩)对机构动力学响应的影响具有重大工程应用价值。由于运动副是连接两构件并允许二者有相对运动的环节
【学位授予单位】：中南大学
【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：2685098