基于能量特征状态模型的复杂轮系功率流研究

发布时间：2017-07-05 20:02

  本文关键词：基于能量特征状态模型的复杂轮系功率流研究

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【摘要】：_本文提出了基于基本单元组合的复杂轮系功率流分析研究的方法。构建了基本单元构型图谱及其相应的能量特征状态模型、基本单元连接约束模型、复杂轮系能量特征模型以及基于以上模型建立了复杂轮系功率流分析方法,并基于功率流对轮系构型进行改进,实现对现有轮系方案进行方案改进设计。 本文利用复杂轮系运动方案设计的基本单元能量特征状态建模方法。将齿轮机构作为构成轮系基本要素,以组成轮系最基本的一对齿轮机构出发,经过对原型拓扑机构变异演化得到完善的轮系基本单元构型图谱。系统传递的能量状态表现为运动和动力特征状态,提取能够描述运动和动力特征的最小一组变量,给出能量特征状态向量。并将输入构件的能量特征状态向量到输出构件的能量特征状态向量的转换关系抽象为数学描述,得到基本单元的能量特征状态方程,实现基本单元输入输出能量特征状态的模型表达。 本文采用基本单元连接组合法研究复杂轮系的能量特征状态建模。首先明确复杂轮系是由基本单元组合而成,而单元组合过程实质为单元间连接构件引入连接约束的过程,分析连接约束条件,并建立连接约束特征状态模型。轮系的能量特征模型实质表达系统输入能量到输出能量传递过程中特征状态的变换,这种变换出基本单元元间连接组合方式、单元特征模型及连接约束特征模型决定。构建能量特征状态转换图表达能量特征传递和变换与基本单元类型及单元间连接组合的逻辑关系,并通过特征转换图建立系统的能量特征模型。 本义提出了基于基本单元组合对复杂轮系功率流进行研究的方法。探讨了基于基本单元的能量特征状态方程和单元组合的连接约束模型对轮系功率流分析的方法。基于能量特征状态模型,建立了能够表达功率流类型的功率流图,并分析功率流类型与效率关系。研究不同基本单元类型对功率流的影响,捉出通过改变单元类型达到提高效用率目的,来实现对现有轮系方案进行方案改进设计。
【关键词】：复杂轮系 能量特征向量 能量特征状态方程 功率流研究 构型改进
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH112.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究现状9-12
• 1.2.1 机构拓扑结构设计9
• 1.2.2 轮系分析及建模9-11
• 1.2.3 轮系效率影响因素以及效率公式研究现状11-12
• 1.3 论文的研究方法12-13
• 1.4 论文主要工作13-14
• 2 齿轮轮系基本单元及能量特征状态建模14-27
• 2.1 齿轮轮系的单元分析方法14-16
• 2.1.1 复杂齿轮轮系构成分解14-15
• 2.1.2 轮系的单元分析法15-16
• 2.2 轮系基本单元构型设计16-19
• 2.2.1 轮系基本单元原型的拓扑结构16-17
• 2.2.2 轮系基本单元的构型图谱17-19
• 2.3 轮系基本单元的能量特征状态建模19-26
• 2.3.1 能量特征状态向量19-20
• 2.3.2 轮系基本单元的能量特征建模20-26
• 2.3.3 轮系基本单元库26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 轮系基本单元连接约束模型27-33
• 3.1 基本单元连接约束27-28
• 3.1.1 基本单元连接的运动副及构件类型约束27
• 3.1.2 基本单元连接由度约束27-28
• 3.1.3 单元连接方向约束28
• 3.2 基本单元连接约束模型28-32
• 3.2.1 构件连接方向变换矩阵28-29
• 3.2.2 构件连接约束方程29-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 复杂轮系能量特征状态模型33-38
• 4.1 能量特征转换模型图33-35
• 4.2 复杂轮系能量特征状态建模35
• 4.3 轮系能量特征状态建模实例35-37
• 4.4 本章小结37-38
• 5 复杂轮系功率流的研究38-59
• 5.1 基于特征状态模型的复杂轮系功率流分析法38-39
• 5.2 构建轮系功率流图39-43
• 5.2.1 动力特征方向图39-41
• 5.2.2 轮系运动特征方向图41-42
• 5.2.3 轮系功率流图42-43
• 5.3 基于功率流的评价准则43-44
• 5.4 基于功率流的轮系构型改进44
• 5.5 轮系方案改进设计实例44-58
• 5.5.1 拆分轮系并建立单元特征状态模型45-46
• 5.5.2 能量特征状态传递的建模46-48
• 5.5.3 轮系能量特征状态方程48-49
• 5.5.4 构建功率流图49-53
• 5.5.5 构型改进设计方案53-58
• 5.6 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-63
• 附录63-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：523366