基于原始拓扑图的1和2自由度行星轮系运动链综合

发布时间：2017-09-04 17:19

  本文关键词：基于原始拓扑图的1和2自由度行星轮系运动链综合

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【摘要】：机构结构综合是机械装备结构优选与创新设计的基础,长期以来一直是国际机构学界研究的热点和难点而国内研究还处于起步阶段。机构综合起先主要是凭机构学家的经验、直觉等方法,从20世纪60年代开始随着拓扑图图论被引入到机构学的研究,机构结构综合拥有了强大的数学理论基础,这就使得学者们提出了许多行之有效的机构综合思想,很大程度上促进了平面机构综合理论的发展,但相对连杆类机构的综合研究与成果,齿轮类机构的相关研究较少。目前无论是人们日常生活中,还是重工业乃至航空航天领域都可以找到齿轮机构的身影,其中行星轮系因其工作性能好、体积小、质量轻等优点,应用最为广泛针对目前这一现状,本文提出基于原始拓扑图实现1,2自由度行星轮系运动链拓扑图的综合方法,同时运用特征数字串和运动链结构分解理论解决综合过程中出现同构与刚性问题,减少后期人工筛选的工作量.本文首先系统阐述了综合过程所需要的图论和机构学理论知识,并介绍齿轮运动链相关理论,其中包括功能简图及其新拓扑图、邻接矩阵等。在以上基础上介绍了以往拓扑图表达方式中出现的伪同构问题,并提出解决方法。此外,概述实现本课题所应用的Visual++6.0编程软件。其次,提出原始拓扑图的概念,并以拓扑胚图为基础,按照一定二度点排布规则实现了原始拓扑图的综合。随后,基于原始拓扑图和行星轮系结构特征的运动链综合方法也一并提出,并对综合方法中采用特征数字串进行同构判别,以及改进后的刚性判别过程进行了详细的介绍。最后,基于提出的综合方法,在Windows平台上运用Visual C++程序设计语言,编程首次实现上12杆以内行星轮系运动链的综合。并从综合结果中选取出若干具有动力学与运动学分析的拓扑图用于其他硕士毕业设计之中。
【关键词】：行星轮系 原始拓扑图 刚性判别 特征数字串 拓扑图综合
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41;O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 行星轮系主要应用11-12
• 1.3 平面运动链机构综合的研究现状12-15
• 1.3.1 连杆类机构综合现状12-13
• 1.3.2 齿轮类机构综合现状13-15
• 1.4 研究内容15-17
• 第2章 齿轮运动链综合的基本理论17-27
• 2.1 图论基础知识17-20
• 2.1.1 拓扑图17-18
• 2.1.2 拓扑图的同构18-19
• 2.1.3 环路与路径19-20
• 2.2 机构学基础知识20-21
• 2.2.1 机构20
• 2.2.2 构件20
• 2.2.3 运动副20
• 2.2.4 运动链20
• 2.2.5 自由度20-21
• 2.3 齿轮机构模型21-24
• 2.3.1 功能简图与双色双边拓扑图21-23
• 2.3.2 齿轮拓扑图的邻接矩阵表示23-24
• 2.4 软件介绍24-26
• 2.4.1 Visual C++6.0 应用平台简述24
• 2.4.2 软件设计用到的主要MFC类库24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 原始拓扑图与行星轮系运动链综合27-42
• 3.1 原始拓扑图理论基础27-29
• 3.1.1 运动链基本参数27
• 3.1.2 拓扑图胚图27-28
• 3.1.3 原始拓扑图概念及特点28-29
• 3.2 原始拓扑图的综合29-34
• 3.2.1 构件序列获取30-31
• 3.2.2 原始拓扑图排点规则31-34
• 3.3 行星轮系拓扑规则34-38
• 3.3.1 行星轮系的构成34-35
• 3.3.2 行星轮系特征35-38
• 3.4 行星轮系拓扑图综合过程38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 行星轮系同构与刚性判别42-57
• 4.1 同构判别42-50
• 4.1.1 拓扑图环路集42-44
• 4.1.2 特征数字串获取44-50
• 4.2 刚性判别50-56
• 4.2.1 最简环路集的获取50-53
• 4.2.2 刚性子链判别方法53-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第5章 软件实现与实际成果57-68
• 5.1 软件界面57-58
• 5.2 软件功能实现58-59
• 5.3 筛选结果59-63
• 5.4 实际综合的数据统计63-67
• 5.5 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-72
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果72-73
• 致谢73-74
• 作者简介74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 宋黎,杨坚,曹惟庆;含复铰平面闭式运动链型综合的组合法[J];机械工程学报;2004年02期

2 丁华锋;黄真;;平面机构统一拓扑描述模型的建立及同构判别[J];机械工程学报;2009年03期

3 张勇;陆克久;;汽车自动变速器技术的发展方向[J];科技信息;2013年03期

4 宋黎;成玲;杨坚;;基于结构特征的含复铰和高副的平面运动链分类[J];中国机械工程;2006年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 赵静;平面单铰和复铰运动链的统一建模和自动综合[D];燕山大学;2010年

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本文编号：792817