折叠机构:理论研究及其在机械手装置中的设计应用

发布时间：2017-04-07 07:04

  本文关键词：折叠机构:理论研究及其在机械手装置中的设计应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：可折叠机构是指可以通过改变自身结构从而获得大范围空间变形能力一类机构。可折叠机构在医学领域、建筑学领域、航空航天领域以及现代家居领域设计中拥有举足轻重的地位。但是,国内外文献资料中有关折叠机构理论知识的匮乏阻碍了折叠机构在许多领域中的发展和应用。本文主要目的是提出折叠机构理论,包括折叠机构的概念及定义、折叠机构新型分类方法以及折叠原理等；并以可折叠机构在小型可控支架产品(比如电视机以及显示器支架,等)中的实际应用为例,阐述了理论在实际设计的应用并进一步促进了可折叠机构理论的发展。本文的具体目标是：(1)提出通用可折叠机构概念和可折叠机构分类方法；(2)提出一种空间可折叠机构的设计方法；(3)可折叠机构理论在空间可控电视机支架设计中的实际应用。为实现以上三个具体目标,本文首先对国内外有关折叠机构文献进行全面分析和归纳,提出两条折叠基本原理(基于旋转可折叠、基于变形可折叠)；随后对基于旋转可折叠原理进行详细研究探索,提出基于旋转可折叠机构(主要是指剪铰机构)能够实现折叠的前提条件；最后,本文对可折叠电视机支架进行了详细的设计。通过本论文我们可以得出以下结论：(1)在已有文献中缺少折叠机构普遍适用定义以及折叠机构有效的分类方法,(2)目前有关折叠机构的设计原则是点对点的,存在特殊性,(3)用更加系统和合理的方法来设计特殊的可折叠机构是切实可行的。本文的主要贡献有：(1)提出一个统一的可折叠机构定义和折叠机构分类方法,(2)提出两个可折叠原理(基于旋转和基于变形)；(3)提出基于旋转可折叠机构的设计方程；(4)设计出一种新型的可折叠电视机支架模型且成功验证模型的正确性。本文贡献的意义主要有以下两个方面：首先,统一的折叠机构概念和基于折叠定义的分类方法是折叠机构的理论发展基础；其次,创新性可控电视机支架设计符合“以人为本”产品设计理念,未来具有很大的发展潜力。
【关键词】：折叠机构 折叠原理 基于旋转可折叠机构 可折叠电视机支架
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP241;TH112
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-31
• 1.1 引言11-12
• 1.2 折叠结构研究现状12-19
• 1.3 电视机支架研究现状19-26
• 1.3.1 不可折叠电视机支架19-20
• 1.3.2 可折叠电视机支架20-26
• 1.3.3 电视机支架优缺点分析26
• 1.4 研究内容、目标及意义26-28
• 1.4.1 研究内容26-27
• 1.4.2 研究目标及研究意义27-28
• 1.5 研究方法28-29
• 1.6 本文结构29-30
• 1.7 本章小结30-31
• 第2章 折叠基本理论31-43
• 2.1 折叠理论研究基础31-32
• 2.2 折叠机构定义32-34
• 2.3 折叠原理及分类34-39
• 2.4 折叠原理的应用及功能39-40
• 2.4.1 折叠原理的应用39-40
• 2.4.2 折叠原理的功能40
• 2.5 折叠实例研究40-42
• 2.6 本章小结42-43
• 第3章 基于可折叠理论的电视机支架概念设计43-49
• 3.1 电视机支架功能需求以及设计要求43
• 3.2 电视机远近调节结构概念设计43-46
• 3.2.1 剪铰结构研究44-46
• 3.2.2 电视支架远近调节结构概念设计46
• 3.3 电视机支架高度调节结构概念设计46-47
• 3.4 整体结构概念设计47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 基于可折叠理论电视机支架具体化设计49-55
• 4.1 电视机支架远近调节装置的具体化设计49-52
• 4.1.1 伸缩臂结构设计49-51
• 4.1.2 电视机安装背板设计51-52
• 4.1.3 伸展臂关节设计52
• 4.2 伸展臂驱动结构设计52-53
• 4.2.1 驱动结构以及丝杠螺母的设计52-53
• 4.2.2 电机的选择53
• 4.3 高度调节装置设计53-54
• 4.3.1 高度调节装置机构设计及丝杠选择53-54
• 4.3.2 高度调节驱动电机的选择54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 可折叠电视机支架详细分析和验证55-70
• 5.1 本章目的55
• 5.2 基于Ansys Workbench的电视机伸缩臂有限元静力学分析55-63
• 5.2.1 Ansys有限元分析的基本思想和步骤55
• 5.2.2 三维建模55-57
• 5.2.3 定义材料属性57
• 5.2.4 网格划分57-58
• 5.2.5 施加外部载荷以及添加机构约束58-59
• 5.2.6 运行求解分析结果59-63
• 5.3 基于Ansys Workbench的电视机伸缩臂初步运动仿真分析63-69
• 5.3.1 Ansysy运动仿真基本思想和步骤63-64
• 5.3.2 电视机支架运动学初步仿真分析64-66
• 5.3.3 方案设计优化66-69
• 5.4 结构优化分析69
• 5.5 本章小结69-70
• 第6章 总结与展望70-73
• 6.1 本文总结70-71
• 6.2 设计局限性及研究展望71-73
• 6.2.1 研究设计的局限性71
• 6.2.2 研究展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 附录一：电视机支架二维图纸78-84
• 附录二：matlab编程84-85
• 攻读硕士学位期间撰写的论文85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：289867