气动肌腱及其在气动—机械与气动—液压复合传动中的应用研究
发布时间：2023-04-05 16:54
随着可持续发展理念的深入人心,绿色设计已成为工程领域的潮流。以压缩空气为工作介质的气动肌腱很好地符合了绿色设计思想,它不仅功率-重量比好、结构简单,而且不会产生污染。与常规气缸相比,它的重量更轻、惯性更小,却能产生相当于同缸径汽缸约10倍的初始拉伸力。 虽然具备种种优势,但目前气动肌腱的应用还仅集中于物流、医疗康复、机器人等少数领域。因此,需要对气动肌腱的工程应用领域进行拓展。论文的主要研究内容如下: 1.将气动肌腱与机械增力机构相结合,设计了多种增力装置,并计算了各装置的增力系数。以ADAMS为平台,对其中的铰杆三级增力装置进行了仿真。 2.以气动肌腱代替传统气缸,设计了几种新型的气-液复合传动装置,并计算了其输出流量和输出压力。 3.针对具体零件的加工,研究了其加工工序,设计了以气动肌腱为驱动的专用铣夹具,并与传统夹具进行比较,突出了气动肌腱的独特优势。 4.将气动肌腱应用到3-PRS并联机构中,并对以气动肌腱为驱动的3-PRS并联机器人进行了分析。 5.对气动肌腱的有限元模型进行了分析。以非线性有限元软件ABAQUS为平台,建立了气动肌腱的简化模型,并进行了应力应变分析。
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 气动肌腱及其特点
1.1.1 气动肌腱的产生和发展历史
1.1.2 气动肌腱的工作原理和特点
1.1.3 气动肌腱与传统流体传动方式的比较
1.2 气动肌腱的研究现状
1.2.1 力学模型的构建
1.2.2 工程应用
1.2.3 有限元分析
1.3 本课题研究的意义和主要内容
1.3.1 课题研究的意义
1.3.2 课题研究的主要内容
第二章 以气动肌腱为驱动的增力装置设计与仿真分析
2.1 常见增力机构
2.1.1 基于长度效应的增力机构
2.1.2 基于角度效应的增力机构
2.2 以气动肌腱为驱动的增力装置设计
2.2.1 一级增力装置
2.2.2 二级增力装置
2.2.3 三级增力装置
2.3 基于 ADAMS 的气动肌腱驱动增力装置的仿真
2.3.1 建立模型
2.3.2 仿真与结果分析
2.4 本章小结
第三章 以气动肌腱为驱动的气-液复合传动装置设计
3.1 气动肌腱驱动的双作用气-液复合传动装置设计
3.1.1 双作用单级气-液复合传动装置
3.1.2 双作用双级气-液复合传动装置
3.2 气动肌腱驱动的铰杆增力气-液复合传动装置设计
3.2.1 采用铰杆连接的单级气-液复合传动装置
3.2.2 采用铰杆连接的双级气-液复合传动装置
3.3 本章小结
第四章 以气动肌腱为驱动的机床夹具设计
4.1 典型零件及其工艺规程设计
4.1.1 典型零件分析
4.1.2 工艺规程设计
4.2 气动肌腱驱动的铣夹具设计
4.2.1 凸轮机构与偏心凸轮机构
4.2.2 气动肌腱驱动的铣夹具
4.3 本章小结
第五章 以气动肌腱为驱动的并联机器人设计
5.1 并联机器人及其特点
5.2 3-PRS 并联机构及其运动学分析
5.2.1 3-PRS 并联机构简介
5.2.2 3-PRS 并联机构自由度分析
5.2.3 3-PRS 并联机构位姿逆解
5.3 以气动肌腱为驱动的3-PRS 并联机器人设计
5.3.1 以气动肌腱为驱动的3-PRS 并联机器人工作原理
5.3.2 以气动肌腱为驱动的3-PRS 并联机器人特点分析
5.4 本章小结
第六章 气动肌腱机理的有限元研究
6.1 气动肌腱的有限元模型描述
6.1.1 气动肌腱有限元模型分析
6.1.2 气动肌腱有限元分析理论
6.2 基于 ABAQUS 的气动肌腱建模与有限元分析
6.2.1 气动肌腱在 ABAQUS 中的建模
6.2.2 气动肌腱在 ABAQUS 中的后处理
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果及发表的论文
附录
本文编号：3783777
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 气动肌腱及其特点
1.1.1 气动肌腱的产生和发展历史
1.1.2 气动肌腱的工作原理和特点
1.1.3 气动肌腱与传统流体传动方式的比较
1.2 气动肌腱的研究现状
1.2.1 力学模型的构建
1.2.2 工程应用
1.2.3 有限元分析
1.3 本课题研究的意义和主要内容
1.3.1 课题研究的意义
1.3.2 课题研究的主要内容
第二章 以气动肌腱为驱动的增力装置设计与仿真分析
2.1 常见增力机构
2.1.1 基于长度效应的增力机构
2.1.2 基于角度效应的增力机构
2.2 以气动肌腱为驱动的增力装置设计
2.2.1 一级增力装置
2.2.2 二级增力装置
2.2.3 三级增力装置
2.3 基于 ADAMS 的气动肌腱驱动增力装置的仿真
2.3.1 建立模型
2.3.2 仿真与结果分析
2.4 本章小结
第三章 以气动肌腱为驱动的气-液复合传动装置设计
3.1 气动肌腱驱动的双作用气-液复合传动装置设计
3.1.1 双作用单级气-液复合传动装置
3.1.2 双作用双级气-液复合传动装置
3.2 气动肌腱驱动的铰杆增力气-液复合传动装置设计
3.2.1 采用铰杆连接的单级气-液复合传动装置
3.2.2 采用铰杆连接的双级气-液复合传动装置
3.3 本章小结
第四章 以气动肌腱为驱动的机床夹具设计
4.1 典型零件及其工艺规程设计
4.1.1 典型零件分析
4.1.2 工艺规程设计
4.2 气动肌腱驱动的铣夹具设计
4.2.1 凸轮机构与偏心凸轮机构
4.2.2 气动肌腱驱动的铣夹具
4.3 本章小结
第五章 以气动肌腱为驱动的并联机器人设计
5.1 并联机器人及其特点
5.2 3-PRS 并联机构及其运动学分析
5.2.1 3-PRS 并联机构简介
5.2.2 3-PRS 并联机构自由度分析
5.2.3 3-PRS 并联机构位姿逆解
5.3 以气动肌腱为驱动的3-PRS 并联机器人设计
5.3.1 以气动肌腱为驱动的3-PRS 并联机器人工作原理
5.3.2 以气动肌腱为驱动的3-PRS 并联机器人特点分析
5.4 本章小结
第六章 气动肌腱机理的有限元研究
6.1 气动肌腱的有限元模型描述
6.1.1 气动肌腱有限元模型分析
6.1.2 气动肌腱有限元分析理论
6.2 基于 ABAQUS 的气动肌腱建模与有限元分析
6.2.1 气动肌腱在 ABAQUS 中的建模
6.2.2 气动肌腱在 ABAQUS 中的后处理
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果及发表的论文
附录
本文编号：3783777
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3783777.html
