多对传力杆空间RCCR机构仿真实验研究

发布时间：2017-05-13 00:12

  本文关键词：多对传力杆空间RCCR机构仿真实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对目前空间RCCR机构的研究方法大多是忽略一部分因素,采取整体柔性处理或添加变形协调方程和物理条件处理过约束机构试验结果不能反映机构在刚体条件下运动规律的问题,本文采用在SolidWorks的COSMOSMotion插件包中建立刚体+轴衬力连接三维实体模型,并基于材料力学和机构运动学对柔性体影响相关原理,对空间RCCR机构进行动力学研究分析,选择合适的模型对理想无摩擦状态下的空间RCCR机构进行仿真,对该机构进行了以下几方面的研究： 1)机构中传力杆对数的增加对约束反力的影响。通过选择合适的模拟条件进行仿真,整合数据并绘制曲线图进行分析,发现传递的扭矩一定时,随杆数增加, Z方向的约束反力变小；X和Y方向约束反力不传递扭矩,则其不受杆数的影响,两个方向的约束反力不变。机构运行比较稳定,各个方向的杆上的分力之和为0。证明不需要对机构在运行过程中添加额外的支撑使其稳定 2)机构中偏距的变化对约束反力的影响。对多个机构的仿真数据分析并绘制出数据图,发现随偏距的增大机构的传力杆上Z方向约束反力数值变小；X和Y方向上约束反力受到向心力的作用变大。机构在使用过程中,需要考虑偏距对机构的影响。 3)传力轴之间夹角的变化对约束反力的影响。不同轴线夹角条件下对机构仿真,比较模拟数据并绘制受力曲线图,发现随夹角度数增加,扭矩是一定时X和Y方向约束反力的大小减小；Z方向的约束反力大小不变。传力轴间夹角对机构的影响较大。 4)机构中功率传递分析。以传力轴夹角为90°的空间RCCR机构为例分析仿真数据,进行功率计算并绘制瞬时功率及周期内功率累积传递图,发现机构依靠Z方向的约束反力传递功率；X和Y方向的约束反力不传递功率。定性地分析了机构中各个方向上功率的传递及累积过程。
【关键词】：过约束机构 运动学仿真 轴衬 多参数 功率讨论
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 符号说明10-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 空间RCCR机构的研究发展11-13
• 1.1.1 课题的背景11-13
• 1.2 课题研究的目的和意义13-16
• 1.2.1 课题研究的目的13
• 1.2.2 课题研究的意义13-14
• 1.2.3 课题研究使用的方法14-15
• 1.2.4 本论文所做的工作15-16
• 2 准备实验16-50
• 2.1 建立实验模型16-25
• 2.1.1 仿真环境介绍16-18
• 2.1.2 COSMOSMotion的计算过程18-19
• 2.1.3 模型的建立19-25
• 2.2 简单的模型计算25-31
• 2.3 模拟参数及参数设定31-41
• 2.3.1 仿真环境及约束添加31-34
• 2.3.2 预备仿真实验一34-39
• 2.3.3 预备实验二39-41
• 2.4 模型轴衬力约束加载41-48
• 2.4.1 单轴衬情况下的模型仿真45
• 2.4.2 双轴衬条件下的模型仿真45-48
• 2.5 本章小结48-50
• 3 仿真实验50-53
• 3.1 仿真实验参数分类50-51
• 3.2 仿真实验说明51-52
• 3.3 进行仿真实验52-53
• 4 空间RCCR机构中传力杆对数对于机构的影响53-64
• 4.1 三杆情况下机构的仿真53-60
• 4.1.1 杆数对于空间RCCR机构传力杆的Z方向的约束反力的影响53-57
• 4.1.2 杆数对于空间RCCR机构传力杆的X,Y方向的约束反力的影响57-60
• 4.2 对于机构合力的分析60-63
• 4.3 本章小结63-64
• 5 空间RCCR机构中,偏距对于机构受力情况的影响64-70
• 5.1 偏距变化对于机构中Z方向约束反力的影响64-66
• 5.2 偏距变化对于机构中X,Y方向约束反力的影响66-69
• 5.2.1 传力杆上X方向的约束反力66-67
• 5.2.2 传力杆上Y方向的约束反力67-69
• 5.3 本章小结69-70
• 6 传力轴之间角度对于传力杆上约束反力大小的影响70-76
• 6.1 传力杆之间角度变化对Z方向约束反力的影响70-71
• 6.2 传力杆之间角度变化对X,Y方向约束反力的影响71-75
• 6.2.1 X方向的约束反力的比较71-72
• 6.2.2 Y方向的约束反力的比较72-75
• 6.3 本章小结75-76
• 7 对机构功率分配的讨论76-81
• 7.1 瞬时功率的讨论76-78
• 7.2 周期内传递功率的讨论78-80
• 7.3 本章小结80-81
• 8 总结及展望81-83
• 8.1 课题总结81-82
• 8.2 课题创新点82
• 8.3 研究展望82-83
• 参考文献83-86
• 致谢86-87
• 个人简历，在学期间发表的学术论文及研究成果87

【参考文献】

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本文编号：361180