新型少自由度混联机构的力学分析

发布时间：2017-08-31 17:40

  本文关键词：新型少自由度混联机构的力学分析

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【摘要】：新型少自由度混联机构是一种针对直升机自动倾斜器上球铰轴承疲劳试验机提出的新型机构，它是直升机自动倾斜器上球铰轴承疲劳试验机的一种理论模型。因此针对新型少自由度混联机构展开研究，，是设计开发新型球铰轴承疲劳试验机的重要基础性工作，具有重要的理论和现实意义。本文主要针对新型少自由度混联机构进行力学分析，致力于为直升机自动倾斜器上球铰轴承疲劳试验机的设计提供理论依据。 本文首先根据直升机旋翼系统自动倾斜器机构建立了内外环嵌套式动态式连接的少自由度混联机构等效模型。依据这一机构模型，使用等效自由度的方法分析了机构的自由度，对机构进行了位置正反解分析和论证。运用运动影响系数理论求解了机构的速度和加速度，并用微分法进行验证，获得了机构的速度和加速度曲线。最后运用Pro-e软件对机构进行了动力学仿真，针对机构所需的不同位姿进行动力学仿真分析，获得了在不同位姿下的液压助力器长度变化曲线和受力曲线、变距拉杆的长度变化曲线和受力曲线、球铰轴承的受力变化曲线等动力学特征。并针对整体机构进行模态分析获得机构的10阶模态固有频率。依据仿真结果获得的机构的最大受力状态，对整体机构进行了静力学分析，对整体机构的变形和应力状况进行了计算验证。 本文提出了一种直升机用球铰轴承疲劳试验机的机构理论模型，通过对机构的力学分析说明了机构设计的合理性、可靠性和完整性。本文可作为新型球铰轴承疲劳试验机研制的参考依据。
【关键词】：少自由度混联机构 等效自由度 位置分析 运动影响系数 动力学仿真 力学分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 自动倾斜器国内外研究现状10-11
• 1.3 混联机构的国内外研究现状11-13
• 1.4 课题主要研究内容13-15
• 第2章 混联机构模型的建立和自由度分析15-23
• 2.1 直升机自动倾斜器的工作原理和等效机构15-17
• 2.1.1 直升机自动倾斜器的工作原理15
• 2.1.2 直升机自动倾斜器的结构特点与等效混联机构15-17
• 2.2 基于 PRO-E 软件的混联机构模型建立17-19
• 2.3 混联机构的自由度分析19-22
• 2.3.1 第 1 支链（RRS 链）的反螺旋20
• 2.3.2 第 2 支链的反螺旋20-21
• 2.3.3 第 5 支链的反螺旋21
• 2.3.4 第 6 支链（外环支链）的反螺旋21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 混联机构的位置分析23-31
• 3.1 概述23
• 3.2 机构位置反解分析23-26
• 3.2.1 初始条件24
• 3.2.2 旋转平移24-26
• 3.3 机构位置正解分析26-28
• 3.4 基于 PRO-E 的运动学仿真分析28-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 机构的速度和加速度分析31-42
• 4.1 概述31-33
• 4.1.1 运动影响系数的概念31-33
• 4.1.2 虚设机构法33
• 4.2 机构一阶影响系数及速度分析33-37
• 4.2.1 各支链的一阶影响系数33-36
• 4.2.2 机构的一阶综合影响系数矩阵36
• 4.2.3 速度算法36-37
• 4.3 机构的二阶影响系数矩阵和加速度分析37-39
• 4.3.1 支链的二阶影响系数矩阵37-38
• 4.3.2 机构的二阶综合影响系数矩阵38-39
• 4.3.3 加速度算法39
• 4.4 机构影响系数矩阵验证39-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章 基于 PRO-E 软件的动力学仿真和力学分析42-57
• 5.1 概述42
• 5.2 机构的动力学仿真42-55
• 5.2.1 仿真模型的建立和初始条件42-43
• 5.2.2 四种模式下机构的运动学分析43-55
• 5.3 机构的模态分析55
• 5.4 主要零部件的静力分析55-56
• 5.5 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果63-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 唐晓强,汪劲松,段广洪,张华;兼顾速度特性的三自由度混联机床尺度设计[J];清华大学学报(自然科学版);2003年05期

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本文编号：766988