基于ADAMS软件的封闭式组合机构的运动特性分析及参数优化

论文题目: 基于ADAMS软件的封闭式组合机构的运动特性分析及参数优化

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 魏宝东

导师: 张美麟

关键词: 封闭式组合机构,运动学,仿真

文献来源: 北京化工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文利用ADAMS软件研究了封闭式组合机构的运动学特性及参数优化。采用传统的解析法进行机构学,特别是复杂的封闭式组合机构的运动学和动力学分析计算步骤繁琐而且存在大量的重复性工作。对于大部分机构的运动学、动力学分析,特别是已确定构件尺寸的机构,ADAMS软件能快速准确地仿真出其运动学、动力学特性。对于重复性的分析,如某杆机构上各个位置点的轨迹问题,也适合利用ADAMS软件快速求解。另外ADAMS软件还提供了参数化设计功能,可以方便的修改机构的尺寸。 封闭式组合机构作为组合机构的一个分支,因为其独特的组成原理,可以实现单一机构或其它类型机构难以实现的特殊或复杂的运动规律,如停歇,逆转,加速,减速,前进,倒退,以及增力,增程,合成运动等。对封闭式组合机构的研究具有重要意义。 本文根据ADAMS软件的仿真功能研究了实现步进运动的齿轮连杆封闭式组合机构在特定尺寸下的解析解,同时也证实了ADAMS软件的准确性。根据ADAMS软件的试验设计结果得到优化目标(输出齿轮的步进转角)与机构各构件尺寸的变化趋势图。 本文第五章研究了可实现特定轨迹的凸轮连杆封闭式组合机构上某构件上不同位置点的轨迹,利用ADAMS软件的二次开发功能实现了某点轨迹的自动绘制,可以代替各种机构的轨迹图谱。利用该软件提供的二次开发功能,可以对分析结果数据实现进一步的处理。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2 封闭式组合机构国内外研究现状

1.3 封闭式组合机构简介

1.4 机械系统运动学动力学仿真软件ADAMS简介

1.5 课题研究的主要内容

第二章 封闭式组合的形式

2.1 以差动齿轮机构为基础机构

2.2 以差动凸轮机构为基础机构

2.3 以差动连杆机构为基础机构

2.4 组合实例分析

第三章 封闭式组合机构的功能

3.1 实现特定的运动规律

3.2 实现增程与增力功能

3.3 实现大速比的功能

3.4 实现运动的合成

3.5.实现特定轨迹的凸轮连杆封闭式组合机构

第四章 齿轮连杆封闭式组合机构的运动特性分析及参数优化

4.1 实现步进运动的齿轮连杆封闭式组合机构

4.1.1 ADAMS中的建模

4.1.2 结论

4.1.3 样机的参数化分析

4.1.3.1 设计研究(Design study)

4.1.3.2 试验设计(Design of Experiments)

4.1.3.3 优化分析(Optimization)

4.2 实现增程的齿轮连杆封闭式组合机构

4.2.1 模型参数及仿真设置

4.2.2 设计研究报告

4.2.3 设计研究报告整理表

4.2.4 结论

4.3.实现大速比功能的齿轮连杆封闭式组合机构机构

4.3.1 ADAMS中的建模

4.3.2 验证解析法运动分析所得的公式

4.3.3 样机的参数化分析

第五章 凸轮连杆封闭式组合机构的运动特性分析

5.1 凸轮连杆封闭式组合机构简介

5.2 在ADAMS中凸轮的建模

5.2.1 用MATLAB软件设计凸轮的轮廓

5.2.2 将轮廓数据文件传入ADAMS软件

5.3.自动生成凸轮连杆封闭式组合机构连杆上不同位置点的轨迹

5.3.1 ADAMS中参数化模型的建立

5.3.2 ADAMS软件的用户化设计

5.3.2.1 自动改变标记点的位置

5.3.2.2 自动实现模型仿真

5.3.2.3 自动更新仿真结果曲线

5.3.2.4 将录制的宏集合到一个宏中

5.3.2.5 宏命令的运行

第六章 全文结论

参考文献

附录1 生成凸轮轮廓数据文件的MATLAB程序清单

附录2 第五章凸轮连杆封闭式组合机构部分轨迹图谱

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

发布时间: 2005-09-26

参考文献

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