基于重置坐标系空间RCCR机构的分析与仿真

发布时间：2017-09-07 04:28

  本文关键词：基于重置坐标系空间RCCR机构的分析与仿真

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【摘要】：空间RCCR机构是一种结构简单,有望成为新型机械基础传动部件的空间机构。理论上,它能在任意夹角传递运动和力,并具有以下优点：机构简单、构件数目少、低副连接、耐磨损、构件形状简单便于制造装配。空间RCCR机构在输入、输出轴偏距不相等的情况下成为空间曲柄——摆杆机构,在输入、输出轴偏距相等的情况下成为双曲柄机构。课题组前期已经对单对传力杆空间RCCR机构的运动和力进行了分析和仿真验证,其中发现了其两传力杆的运动为平动,为了能够更清晰准确的了解空间RCCR机构的运动特性和运动中的受力情况,本文在课题组前期对空间RCCR机构研究的基础上,对单对传力杆空间RCCR机构进行运动的分析、仿真以及受力的分析和仿真。 本文从简单的平面投影法开始,重新建立空间RCCR机构的坐标系,在此坐标系上对空间RCCR机构的位移、速度和加速度等进行分析,并通过作图来明确地表示该机构的运动特性,其结果表明该机构的两个传力杆在空间中的运动形式的确为平动,而且根据运动特性与该机构结构参数和运动参数的关系,可以为空间RCCR机构在实践中应用于何种场合以及为该机构的设计提供了理论依据,而后通过仿真验证了理论计算的可信度。 运动分析的结果为空间RCCR机构动态静力分析提供了理论支撑,在运动分析的基础上,先通过示力副法对该机构进行动态静力分析,可以得到空间RCCR机构各个运动副的约束反力函数表达式,再通过建立模型,进行仿真分析,可以求出各个运动副的约束反力。 由空间RCCR机构的运动和力学分析结果,我们可以知道空间RCCR机构的运动特性和力学特性,以及结构参数和运动参数对该机构运动和受力的影响关系。这些为空间RCCR机构的设计和应用提供了理论依据。
【关键词】：RCCR 平面投影法 示力副法 仿真
【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
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 空间RCCR机构的类别和研究发展进程10-12
• 1.3 空间RCCR机构在生活实践中的应用12-13
• 1.4 课题的来源、研究的目的和意义13-15
• 1.4.1 本课题的来源13-14
• 1.4.2 本课题研究的目的和意义14
• 1.4.3 本课题需要做的工作14-15
• 2 单对传力杆空间相交轴RCCR机构的运动分析15-33
• 2.1 坐标系转换后的运动分析15-19
• 2.1.2 不等偏距空间RCCR机构的运动分析18-19
• 2.2 等偏距空间相交轴RCCR机构的运动理论分析19-21
• 2.3 等偏距空间相交轴RCCR机构的运动特性分析21-32
• 2.3.1 等偏距空间相交轴RCCR机构的位移特性分析21-24
• 2.3.2 等偏距空间相交轴RCCR机构的速度特性分析24-26
• 2.3.3 等偏距空间相交轴RCCR机构的加速度特性分析26-28
• 2.3.4 等偏距空间相交轴RCCR机构的杆长特性分析28-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 单对传力杆空间相交轴RCCR机构的运动仿真33-40
• 3.1 用SolidWorks建立机构的三维模型33
• 3.2 用COSMOSMotion对机构进行仿真分析33-37
• 3.2.1 理想状态下的运动分析33-36
• 3.2.2 改变运动参数ω后的运动分析36-37
• 3.3 改变结构参数α后的运动分析37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 单对传力杆空间相交轴RCCR机构的理论力学分析40-50
• 4.1 等偏距空间相交轴RCCR机构的理论力学分析40-47
• 4.1.1 运动副A副、B副、C副的力学分析41-45
• 4.1.2 旋转副D副、E副的力学分析45-47
• 4.2 各个运动副的力学特性分析47-49
• 4.2.1 运动副A副、B副、C副的力学特性分析47-49
• 4.2.2 旋转副D副、E副的力学特性分析49
• 4.3 本章小结49-50
• 5 单对传力杆空间相交轴RCCR机构的力学仿真50-62
• 5.1 各个运动副的力学仿真50-53
• 5.2 不同结构参数α下各个运动副的仿真结果53-56
• 5.2.1 α为30°时各个运动副约束反力在X,Y方向的分量图53-55
• 5.2.2 α为60°时各个运动副约束反力在X,Y方向的分量图55-56
• 5.3 改变运动参数ω后各个运动副的仿真结果56-59
• 5.3.1 ω为180°/s时各个运动副的约束反力的仿真结果56-57
• 5.3.2 ω为720°/s时各个运动副的约束反力的仿真结果57-59
• 5.4 不同力矩作用下各个运动副约束反力在Z方向上分量的仿真结果59-60
• 5.4.1 力矩为500N~*mm时约束反力在Z方向上的仿真结果59-60
• 5.4.2 力矩为2000N~*mm时约束反力在Z方向上的仿真结果60
• 5.5 本章小结60-62
• 6 总结与展望62-64
• 6.1 总结62-63
• 6.2 课题创新点63
• 6.3 研究展望63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果68

【参考文献】

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本文编号：807415