考慮多間隙的連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論研究.pdf

1、現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)正在走成熟的方向，越來(lái)越高的要求機(jī)械的運(yùn)動(dòng)精度，但在實(shí)際機(jī)械系統(tǒng)中無(wú)法規(guī)避的運(yùn)動(dòng)副間隙正嚴(yán)重的影響著機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能。由于運(yùn)動(dòng)副中存有間隙，導(dǎo)致系統(tǒng)位置產(chǎn)生偏差，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)定發(fā)生振動(dòng)。因此，對(duì)間隙與機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性之間的相互關(guān)系進(jìn)行深入研究十分必要。
　　現(xiàn)階段，在間隙機(jī)械動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的研究領(lǐng)域，研究者們正探尋一種準(zhǔn)確有效的方法對(duì)間隙機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行建模分析。在建模分析中仍有一下問(wèn)題需要解決：對(duì)工作時(shí)，間隙運(yùn)動(dòng)副

2、接觸分離狀態(tài)的判斷仍不準(zhǔn)確；對(duì)考慮彈性的間隙機(jī)械系統(tǒng)仍有待研究；對(duì)多間隙機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究仍很少涉及。因此，本文針對(duì)以上問(wèn)題，主要內(nèi)容如下：
　?。?）由兩物體碰撞理論展開(kāi)研究，繼而將碰撞問(wèn)題引入到含間隙運(yùn)動(dòng)副的理論研究工作中。以轉(zhuǎn)動(dòng)副為例，針對(duì)間隙運(yùn)動(dòng)副的描述、運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、力學(xué)模型、接觸碰撞模型、摩擦力模型、接觸判斷方法及間隙機(jī)構(gòu)多體動(dòng)力學(xué)方程這七個(gè)方面對(duì)間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副進(jìn)行綜合分析。
　?。?）將間隙運(yùn)動(dòng)副模型與機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)

3、模型結(jié)合，構(gòu)建間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，并以偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為對(duì)象進(jìn)行研究。首先對(duì)僅考慮曲柄與連桿位置轉(zhuǎn)動(dòng)副存在間隙的機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究；然后，對(duì)間隙大小與機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的關(guān)系進(jìn)行研究；最后，對(duì)考慮彈性連桿的間隙偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明：間隙存在使得機(jī)構(gòu)輸出位移滯后，輸出速度、加速度出現(xiàn)大幅振蕩，運(yùn)動(dòng)副元素間產(chǎn)生不連續(xù)高頻振蕩接觸力；隨著間隙尺寸的不斷增加，間隙運(yùn)動(dòng)副間接觸碰撞頻率不斷減小，但沖擊力逐漸增大；同時(shí)研