柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動力學研究.pdf

1、科學技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,對機械產(chǎn)品的性能提出新要求,傳統(tǒng)剛性機構(gòu)越來越不能滿足人們的需要。柔順機構(gòu)具有零件數(shù)目少、裝配時間短或無需裝配的特點,能夠減少構(gòu)件間的磨損、摩擦和振動,以及提高機構(gòu)運動可靠性和精度等。因此,柔順機構(gòu)逐漸成為了機構(gòu)學研究的新熱點。柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)則是柔順機構(gòu)研究的一個新方向。目前,國內(nèi)外對柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的研究主要集中在機構(gòu)運動學、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面,而柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)動力學方面的研究則涉及較少。毋庸置疑,如何改善柔順

2、雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動態(tài)特性,對進一步發(fā)展和完善柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的理論,以及拓展柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的應(yīng)用范圍,都具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　本文以平面柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)為研究對象,探討柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動力學問題,主要研究內(nèi)容包括機構(gòu)的動力學建模、雙穩(wěn)態(tài)特性條件、動態(tài)特性和優(yōu)化設(shè)計等。
　　首先,建立以柔性桿為柔性元件的柔順機構(gòu)動力學模型。對靜力狀態(tài)下的偽剛體模型進行修正,充分考慮柔性桿的動力學影響,建立柔順機構(gòu)的動力學模型,并通過數(shù)值

3、算例,驗證建模方法的正確性。建立柔順機構(gòu)動力學模型,是本文研究工作開展的前提。
　　接著,研究柔順機構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性。以能量法和偽剛體模型為理論基礎(chǔ),分別對具有唯一柔性關(guān)節(jié)和兩個柔性關(guān)節(jié)的柔順機構(gòu)進行雙穩(wěn)態(tài)特性研究,推導機構(gòu)具有雙穩(wěn)態(tài)特性的幾何條件及運動學條件。并通過柔順機構(gòu)實例,證明理論推導正確性。
　　其次,分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動態(tài)特性。研究柔性桿的幾何參數(shù)變化對柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)頻率特性的影響及其靈敏度;分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的