变胞装载机构运动学与动力学研究

发布时间：2017-04-28 05:09

  本文关键词：变胞装载机构运动学与动力学研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：变胞装载机构是由本课题小组将变胞原理应用于装载机而设计出的一种新型装载机构,可按不同阶段工作需求进行机构的重组和重构,从而分阶段提供不同自由度,实现用一台驱动电机完成两自由度装载机的工作任务。该机构涉及机构学前沿领域,从原理上,能克服液压装载机液压系统复杂、容易漏油等缺点,且驱动电机安装在机架上,避免了驱动装置安装在铰链出导致惯性大的问题,具有良好的经济性、适应性和环保性,发展前景广阔。 为了将该变胞装载机构应用于实际生产中,对该机构进行进一步的分析和改进是十分必要的,因此,本文试图对该变胞装载机构结构学、运动学、动力学、仿真分析等方面进行分析和研究,得到其运动学和动力学特性,为该变胞装载机构的应用和推广提供理论依据。具体工作内容如下： 根据该变胞装载机构不同构态时的机构示意图对其拓扑结构和变胞原理进行分析、描述；对动臂的尺寸关系和装配关系进行进一步限定,消除铲斗抬升过程中漏料的隐患,计算该变胞装载机构在不同构态时的自由度；求出其位置正、逆解及变胞临界点。 在运动学分析基础上,依据Lagrange法建立变胞装载机构刚体动力学模型,求得机构在不同构态时驱动力的变化,为其电机选型以及控制系统的设计提供必要的依据。 应用Pro/E软件绘制了变胞装载机构三维模型,然后导入到ADAMS软件中采用描述仿真和接触碰撞模型对虚拟样机进行了运动学和动力学仿真分析,通过数学模型与仿真结果综合分析,检验变胞装载机构运动学、动力学建模与推导的正确性。 本文通过对变胞装载机构的运动学和动力学的建模、求解、仿真,为该机构从实验室走向实际生产应用,提供了参考依据。
【关键词】：变胞机构 运动学 动力学 仿真分析
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题的来源11
• 1.2 变胞机构概况11-14
• 1.2.1 变胞机构的提出11-12
• 1.2.2 变胞机构的研究现状12-14
• 1.3 装载机概况14-16
• 1.3.1 装载机介绍14-15
• 1.3.2 装载机发展概况15-16
• 1.4 本文研究的意义和主要研究内容16-18
• 第二章 变胞装载机构的结构学分析18-29
• 2.1 引言18
• 2.2 变胞机构变胞原理18-20
• 2.3 变胞装载机构的结构及构态变换分析20-28
• 2.4 自由度计算28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 变胞装载机构的运动学分析29-54
• 3.1 引言29
• 3.2 位置正解29-43
• 3.2.1 第一构态29-36
• 3.2.2 第二构态36-39
• 3.2.3 第三构态39-41
• 3.2.4 第四构态41-42
• 3.2.5 正解综合42-43
• 3.3 位置逆解43-45
• 3.4 机构速度及加速度分析45-48
• 3.4.1 速度分析45-48
• 3.4.2 加速度分析48
• 3.5 算例48-53
• 3.5.1 正解数值分析49-50
• 3.5.2 逆解数值分析50-52
• 3.5.3 速度加速度数值分析52-53
• 3.6 本章小结53-54
• 第四章 变胞装载机构刚体动力学分析54-67
• 4.1 引言54
• 4.2 各构件质心位置及速度分析54-62
• 4.2.1 第一构态54-59
• 4.2.2 第二构态59-61
• 4.2.3 第三构态61
• 4.2.4 第四构态61-62
• 4.3 变胞装载机构动力学建模62-64
• 4.4 算例64-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 仿真分析67-76
• 5.1 引言67
• 5.2 虚拟样机模型67-69
• 5.3 运动学仿真分析69-72
• 5.4 动力学仿真分析72-75
• 5.5 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76
• 6.2 展望76-78
• 参考文献78-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间科研情况84

【参考文献】

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本文编号：332162