论文部分内容阅读
变胞机构是一类能从一种拓扑结构形式在运动中变换到另一种拓扑结构形式,在具体的变换过程中其有效构件和自由度数将发生变化的机构。变胞机构在实际应用过程中,当按照等效阻力梯度模型设计和调控构态变换和运动时序时,影响等效阻力梯度的因素主要是外力,输入构件的运动参数,或变胞运动副约束力的变化或不稳定等。改变外力因素和主动件的运动参数,变胞机构的构态和运动时序将随之改变。如果外力是改变的或随机的,或主动件的运动参数是变化的,导致变胞机构不能按照预定的运动时序运动,或不能维持预定的变胞周期,最终导致构态变换出现随机性,出现变胞机构的随机构态。因此有必要对变胞机构产生随机构态的条件和影响因素进行研究。本文的主要研究内容如下:首先,阐明变胞机构在构态变换过程中会产生随机构态的原因,并以2自由度5杆机构为变胞源机构,设计约束变胞机构模型。对约束变胞机构进行动态静力分析,确定不同构态时各变胞副在运动方向提供的约束力和实际受力的大小。根据动态静力分析结果确定影响等效阻力梯度的因素。其次,对约束变胞机构的构态变换随机性进行分析。基于等效阻力梯度原理和ADAMS软件分别对约束变胞机构构态变换随机性进行分析,得出主动件转速、两弹簧刚度系数、外力和外力矩等参数对约束变胞机构构态变换随机性的影响。最后,设计了约束变胞机构随机构态的一个具体应用实例振动筛机构,应用了变胞机构产生随机构态的不稳定性。应用Largrange方法建立振动筛的动力学模型,进行动力学分析。并由Matlab/siumlink软件建立仿真模型,对机构中筛箱的位移、速度、加速度信号进行数值分析,得到时域波形图。