三自由度混合驱动机构构型综合与应用研究

发布时间：2017-08-08 12:07

  本文关键词：三自由度混合驱动机构构型综合与应用研究

  更多相关文章： 构型综合 三自由度 混合驱动链 驱动匹配

【摘要】：混合驱动机构作为可控机构的一种，，不仅具有其运动的可控可调性，还具有适应重载低能耗的优势。然而混合驱动机构的构型综合研究还比较缺乏，其应用研究以二自由度平面机构为主。因此研究三自由度混合驱动机构的构型综合对扩大其在现代机械装备系统中的应用，有着十分重要的意义。 本文以三自由度混合驱动机构为研究对象，进行机构构型综合，并对得到的新运动链进行应用创新。本文的主要内容概括如下： 1.基于传统的平面机构综合方法，以三自由度闭环运动链为研究对象，进行了构型综合分析，提出了面向平面闭环运动链的运动副平衡方法，有效避免了构型综合中的环路交叉的情况，且能直观反映运动链的组合形式和构件类配方案，此方法可以应用到一般平面三自由度运动链的分析中。 2.在机构构型综合的基础上，对混合驱动链的识别进行了判断方法的讨论，提出了一般条件下混合驱动链的存在条件。并且针对混合驱动在实际应用中的优势，进行了多移动副混合驱动机构的运动副转化演变。提出了三自由度混合驱动机构的电机规律匹配问题的解法,并用此法解出了对应曲线的解，符合设定目标的要求。 3.绘制了三自由度运动链图谱，进行了构型应用的创新研究，并设计出了3-3P9R型工程破拆机构，对其设计的机构进行了奇异位形角的确定，计算了其输入点的角速度和角加速度曲线，从曲线中分析出0到3秒内曲线变化平缓，其性能可以满足目标要求。同时还列举了其它可用的运动链图谱，并对其进行了机构的应用设计和工作原理的分析。 4.运用adams软件对构型的应用实例之一3-3P9R机构进行了运动学仿真分析，将其仿真结果与理论计算结果进行了对比，分析误差来源，验证了运动学分析的正确性，确定了该机构在工程破拆作业上的应用价值，具有较好的轨迹可调性。 本文的研究工作为混合驱动机构的构型综合和应用提供了理论支持，推动了其在工程实际中的应用。
【关键词】：构型综合 三自由度 混合驱动链 驱动匹配
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 机构构型综合概述10-11
• 1.2.2 机构构型综合的研究现状11-13
• 1.2.3 混合驱动可控机构的研究现状及分析13-16
• 1.2.4 混合驱动链同构识别的研究现状16-17
• 1.3 混合驱动可控机构实际应用现状17-19
• 1.4 本文主要研究内容19
• 1.5 本章小结19-20
• 2 三自由度平面机构构型综合20-27
• 2.1 平面机构构型综合的意义20
• 2.2 机构构型综合的基本方法20-22
• 2.3 三自由度平面机构的杆组分析22-24
• 2.4 三自由度平面八杆、十杆机构构型综合24-25
• 2.5 三自由度平面机构构型综合方法25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 3 混合驱动链的识别27-44
• 3.1 混合驱动链识别27-36
• 3.1.1 混合驱动链判别原理28-29
• 3.1.2 运动链的表达规则与运算29-36
• 3.2 混合驱动链识别方法的实例应用36-43
• 3.2.1 实例研究 136-41
• 3.2.2 实例研究 241-43
• 3.3 本章小结43-44
• 4 三自由度平面机构混合驱动链的演化及分析44-55
• 4.1 三自由度平面机构的运动副转化与应用44-47
• 4.2 可控输入的规律分析47-51
• 4.3 特定轨迹的实现51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 5 混合驱动机构 3-3P9R 的应用设计55-69
• 5.1 基于 3-3P9R 构型应用55-57
• 5.2 3-3P9R 机构的基本特性57-61
• 5.2.1 机构奇异性基础57-58
• 5.2.2 机构可动性条件58
• 5.2.3 机构奇异性和可动性方法应用58-61
• 5.3 3-3P9R 运动学研究61-62
• 5.4 运动学方法实例应用62-66
• 5.5 工作空间研究66-68
• 5.6 本章小结68-69
• 6 应用实例仿真设计研究69-73
• 6.1 运动学仿真69-72
• 6.2 本章小结72-73
• 7 总结与展望73-75
• 7.1 结论73-74
• 7.2 展望74-75
• 附录 A 三自由度平面 10 杆机构图谱75-83
• 参考文献83-88
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果88-89
• 致谢89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李树军;Clement Gosselin;;3-RRR平面并联机构的刚度特性分析[J];东北大学学报(自然科学版);2007年01期

2 黄真,丁华锋;机构的结构类型综合综述[J];燕山大学学报;2003年03期

3 潘宇晨;蔡敢为;张转;李小清;张金玲;;新型可控挖掘机构运动学建模与工作空间分析[J];广西大学学报(自然科学版);2013年02期

4 周双林,邹慧君,姚燕安,郭为忠;混合输入五杆机构构型的分析[J];上海交通大学学报;2001年07期

5 方新国,邹慧君,梁庆华,郭为忠;混合驱动平面2自由度七杆机构的奇异性分析[J];上海交通大学学报;2003年05期

6 方新国,邹慧君,梁庆华,郭为忠;混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性分析[J];上海交通大学学报;2003年S2期

7 ;ADJACENT MARTIX METHOD OF IDENTIFYING ISOMORPHISM TO PLANAR KINEMATIC CHAIN WITH MULTIPLE JOINTS AND HIGHER PAIRS[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2006年04期

8 张德珍,马雅丽,王德伦;机械系统的运动传递与变换矩阵分析方法[J];中国机械工程;2003年01期

9 张德珍,马雅丽,王德伦;机构类型综合设计过程自动求解分析及算法实现[J];中国机械工程;2003年10期

10 聂松辉;宏昭;邱爱红;;平面运动链同构识别的距离和序列法[J];中国机械工程;2008年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 王俊卿;混合驱动平面3-RRR机构的基础研究[D];中北大学;2011年

2 侯少毅;混合驱动机构构型综合及优化设计研究[D];重庆大学;2008年

3 王汝慧;混合驱动六杆机构的研究[D];中北大学;2010年

本文编号：639883