约束变胞机构等效阻力梯度分析方法

摘要

变胞机构是机构学研究的一个新的领域，它的提出给机构学带来了新鲜空气。通过约束实现变胞全过程的实用变胞机构，要求对应工作构态中的变胞运动副提供相应的约束，实现机构在工作过程中构型的转换、保持和运动时序要求。我们有必要对面向变胞全过程中变胞运动副的阻力之间的关系进行研究，设计实用的变胞机构，本文的主要研究内容包括:
　　首先，介绍约束变胞运动副的约束形式主要包括:几何约束，阻力约束、组合约束;对约束变胞运动副进行分类，根据约束形式分为几何约束变胞运动副、阻力约束变胞运动副和组合约束变胞运动副;设计典型移动和转动变胞运动副的结构，描绘不同类型变胞运动副的阻力特性。在此基础上介绍典型的空间变胞副，并且描绘它的阻力特性。
　　其次，分析约束变胞机构的变胞全过程，用运动循环图表示构态变换中约束变胞运动副的切换过程，分析变胞运动副在构态变换过程中是如何等效的，建立等效阻力梯度模型和调控机理，用等效阻力梯度曲线描述构态变换过程中变胞运动副的等效过程。
　　最后，分析基于扩展Assur杆组变胞机构的组成原理，提出一种变胞机构分析方法，在构态保持过程中将扩展Assur杆组等效成Assur杆组，对机构进行动力学和运动学分析。引用Assur杆组的动态静力分析，提出一种面向变胞全过程的变胞运动副约束力的分析方法，用vc++6.0调用基本杆组程序对面向变胞全过程的变胞运动副进行设计。根据等效阻力梯度模型和面向变胞全过程的变胞运动副的设计原理，设计物料运送机构，设计约束变胞运动副之间的阻力特性，建立三维模型进行运动学仿真，验证约束变胞运动副之间等效阻力梯度关系，验证方法的可行性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 变胞机构的提出及研究对象

1．2 变胞机构国内外研究状况

1．3 变胞机构的应用

1．4 课题的提出

1．4．1 变胞运动副的阻力梯度

1．4．2 课题研究的意义

1．5 本论文研究的主要内容

第2章 约束变胞运动副及其结构

2．1 变胞运动副约束特点

2．2 约束变胞运动副分类与结构特性

2．2．1 几何约束变胞运动副

2．2．2 阻力约束变胞运动副

2．2．3 组合约束变胞运动副

2．3 典型空间约束变胞运动副

2．4 约束变胞运动副的应用举例

2．5 小结

第3章 变胞机构等效阻力梯度模型与设计原理

3．1 约束变胞机构的变胞全过程

3．1．1 实用变胞机构的变胞全过程

3．1．2 变胞机构运动循环图

3．2 变胞机构的等效阻力梯度模型

3．2．1 变胞运动副之间的等效和转换

3．2．2 变胞机构的等效阻力梯度模型

3．2．3 等效阻力梯度特性

3．3 变胞过程的调控与设计原理

3．4 变胞机构的等效阻力梯度模型举例

3．4．1 初轧板坯剪切机机构的构态分析

3．4．2 初轧板坯剪切机机构的等效阻力梯度模型

3．5 小结

第4章 约束变胞机构约束力分析方法

4．1 基于扩展Assur杆组变胞机构的组成原理

4．1．1 扩展Assur杆组

4．1．2 变胞机构的结构组成

4．1．3 扩展Assur杆组的变胞蜕化

4．2 扩展Assur杆组变胞机构分析方法

4．2．1 扩展Assur杆组变胞机构的分析原理

4．2．2 扩展Assur杆组变胞机构的分析

4．2．3 变胞运动副约束力分析方法

4．3 变胞运动副阻力特性的设计实例

4．3．1 常见折叠纸板模型原理分析

4．3．2 弹簧力调控的几何约束转动变胞运动副的阻力特性的设计

4．3．3 折叠纸板模型原理的运动仿真

4．4 小结

第5章 基于等效阻力梯度变胞机构的设计

5．1 变胞机构系统的设计方法

5．2 物料运送机构的设计实例

5．2．1 任务要求

5．2．2 等效阻力梯度图

5．2．3 变胞运动副的阻力特性的设计

5．3 物料运送机构动力学仿真

5．3．1 物料运输机构模型建立

5．3．2 物料运输机构动力学分析

5．4 小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢