变胞运动链的构型综合与演化研究

发布时间：2020-10-31 09:28

　　 随着制造业的发展,人类改造自然范围的日益扩大,结构单一的机械已不能完全满足复杂、恶劣工作环境的变化或多功能要求,现代机械系统要求现代机构向自重构性发展,即机构在运动过程中,可以改变其拓扑结构。变胞机构是近些年来上提出的一类具有自重构性的新机构,变胞机构可以通过构件的合并与裂变、邻接关系的变化和运动副类型的变化,以改变机构在运动过程中的构型,适应不同的工作环境,拓展了机构应用的范围。 而目前,对变胞机构的研究刚刚起步,对变胞机构的组成以及变胞原理,构型的综合以及变胞副如何实现等问题上还没有解决。由于对变胞机构的分析涉及到多种构型分析,具有一定的复杂性,所以寻找满足条件所需的变胞机构构型以及如何对其进行创新设计就显得尤为重要。 本文从变胞机构的组成出发,以变胞运动链理论为基础,对平面2自由度7杆以及2自由度9杆变胞运动链的构型进行了构型综合。 然后,从运动链自由度的类型出发,将多自由度变胞运动链分为总体自由度运动链、部分自由度运动链和分离自由度运动链三种类型,根据变胞机构的特点,据此提出变胞机构运动链的选用原则。 最后,以五杆、七杆基本变胞运动链为原型,通过运动副的变换、运动倒置和运动链的衍生三种构型演化方法,获得了大量的满足变胞机构各种设计要求的新运动链及新机构。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH112
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 变胞机构的国内外研究现状
    1.3 研究变胞机构的理论意义
    1.4 变胞机构的应用价值
        1.4.1 在航天领域中的应用
        1.4.2 在制造行业中的应用
        1.4.3 在机器人技术中的应用
        1.4.4 在连杆机构中的应用
        1.4.5 在其他方面的应用
    1.5 目前研究中所存在的问题
    1.6 本论文的主要研究内容
第2章 多自由度变胞机构的构型综合
    2.1 机构运动链的组成
        2.1.1 自由度和闭环数的计算
        2.1.2 杆数的计算
        2.1.3 构件开放副间的边数
    2.2 平面运动链的综合过程
    2.3 多自由度变胞运动链的型综合
        2.3.1 二自由度七杆变胞运动链的型综合
        2.3.2 二自由度九杆运动链的型综合
第3章 变胞运动链自由度类型判断及选用原则
    3.1 运动链自由度的类型
    3.2 自由度类型的判断
    3.3 变胞机构构型的选用原则
第4章 变胞机构的构型演化
    4.1 运动副变换
        4.1.1 运动副变换的基本原则及分析方法
        4.1.2 转动副与移动副的转化
        4.1.3 齿轮高副与转动副的替代
        4.1.4 凸轮副与转动副的替代
    4.2 运动倒置
    4.3 变胞运动链的衍生
        4.3.1 变胞运动链衍生的基本方法
        4.3.2 七杆变胞运动链的局部收缩
    4.4 本章小结
第5章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢

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本文编号：2863767