耦合铰间隙和柔性作用的曲柄连杆机构动力学分析

摘要

铰间隙和连杆柔性是影响机构动力学性能的主要因素,其决定了机构运行的可靠性。以曲柄连杆机构为对象,采用Lagrange乘子法建立了耦合连杆铰间隙和连杆柔性作用的动力学模型。在此基础上,系统研究了间隙大小、连杆柔性及其耦合作用对机构动力学输出响应的影响。结果表明,同一运转周期内,碰撞主要集中在运动前期靠近曲柄或连杆的两侧;间隙增大,加剧铰接构件间的碰撞,碰撞力和相互嵌入深度的振荡幅值明显增大,会降低轴心轨迹的稳定性;适当的构件柔性处理可以缓和间隙引起的碰撞冲击。