發(fā)布時間：2020-07-24 16:34

【摘要】：形狀可變機構(gòu)是一種能在運動過程中改變形態(tài)從而完成給定任務的一類機構(gòu),它的可操作性比較強,能夠應對復雜的工作環(huán)境,是當今機械領(lǐng)域研究的前沿方向。形狀可變機構(gòu)的設計過程為對其進行輪廓分析,通過對桿件的運動進行機構(gòu)綜合,得到最終的形狀可變機構(gòu)。首先,本文對形狀可變機構(gòu)的輪廓進行了分析,并詳細介紹了如何通過對設計輪廓的分析得到機構(gòu)的平均輪廓,為了降低計算量,本文編制了相應的軟件,簡化了設計流程。然后通過機構(gòu)綜合,對比分析解析法和圖解法的優(yōu)缺點,給出機構(gòu)的綜合方法。同時分析了機構(gòu)的運動特性,通過微調(diào)參數(shù)得到性能最好的機構(gòu)。為了降低加工的復雜度,本文通過分析已知的剛性形狀可變機構(gòu),給出了設計了柔性材料制作的形狀可變機構(gòu)的設計方法。其次,本文對加了柔性材料的形狀可變機構(gòu)進行了偽剛體模型建模和分析。通過建模后將機構(gòu)拆分為四桿機構(gòu)和五桿機構(gòu)進行分析,并且利用形狀可變機構(gòu)的已知參數(shù),對四桿機構(gòu)和五桿機構(gòu)中的重要參數(shù)進行了求解,利用結(jié)果求得整體機構(gòu)的勢能函數(shù),通過選取勢能函數(shù)的極小值點,確定形狀可變機構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)。最后,為了驗證理論的正確性,本文設計了相應的實例,為形狀可變機構(gòu)的實用化打下基礎(chǔ)。同時,為了保證形狀可變機構(gòu)的穩(wěn)定性,增加形狀可變機構(gòu)的應用范圍,本文在單個平面形狀可變機構(gòu)的基礎(chǔ)上對其進行了并列設計,并通過引入蝸輪蝸桿機構(gòu),實現(xiàn)形狀可變機構(gòu)能夠完成空間變化。本文針對形狀可變機構(gòu)穩(wěn)定性不足的問題,首先從引入柔性材料的思路考慮,通過對勢能函數(shù)的分析,使得形變機構(gòu)的終點可以在穩(wěn)定點。然后引入了蝸輪蝸桿機構(gòu),利用蝸輪蝸桿機構(gòu)的自鎖效應,使得機構(gòu)不能逆向變形,這樣的情況下,機構(gòu)的穩(wěn)定性得到了更進一步的保證,拓寬了形狀可變機構(gòu)的使用范圍。
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH112
【圖文】：

圖２－４平均輪靡修正逡逑

節(jié)所包含的離散點數(shù)，并且會在相應的Ｅｘｃｅｌ表格中輸出，最后計算求得平均輪逡逑廓，并且在圖上畫出。逡逑如圖２－５所示為用戶的交互界而，可以看到界面分為兩個部分，左邊為繪圖界逡逑面，右邊為交互按鈕。逡逑氣’邋邋0—．．邐＾逡逑｜邋｜邋ｔｏ－，￣￣｜￣￣￣￣￣￣￣￣｜￣￣￣￣｜￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣邐穿逡逑ＩＩ邋４５邋Ｊ邋Ｉ邐邐邋！邋＇邐邋Ｉ異入娜，坐栝Ｉ邋Ｕ戍曲\；逡逑ｉ邋Ｂ邋ｉ邋Ｚｕｌ——Ｉ—邐邋ｒ＝＝ｒ＝＝：逡逑ｐｎ邐：邋—邐１邐：邐ｉ逡逑１５邋Ｊ邋邋：邐ｊ邐；邐邋入分丨邋￡＃ｔ逡逑ｃ．邐邐｜邐邋邐邋邐逡逑邐ｊ邐邋分算平你ｓｓ位！｜ｉ邋ｊ訐算平丨ａＳ２逡逑－１５邐：邐—邐Ｊ邐；邐；；邐：逡逑Ｉ邐ｉ平均輪Ｗｓｆｉｉ坐標丨平均論？ＥＳＳ坐標逡逑二三三邋＾一＂￣｛ｒ逡逑！邋Ｊ．．邋Ｍ邋Ｉ邋Ｍ邋１丨Ｍ邋ＩＩ邋Ｉ丨＜＝３邐交互按銀逡逑＇邋Ｉ邋－６５邋－Ｓ５邐－３５邋－２５邋－５５邋－Ｈ邋Ｓ邋１５邋２５邋３＝邋４５邋５５邋￡５邋？邐邐邋＂＂逡逑：——－－－－邋邋邐邋邐邋Ｉ逡逑圖２－５軟件界面逡逑在左側(cè)的繪圖界面應用的是Ｃｈａｒｔ控件，通過利用Ｃｈａｒｔ控件可以很好地控逡逑制繪圖界面的表線顏色、坐標刻度、圖形的線條樣式等，這樣在輸入了目標輪廓逡逑的刻度之后就可以很直觀的顯示目標輪廓的具體形狀，起到檢驗所輸入坐標是否逡逑正確的作用。右側(cè)用的是Ｂｕｔｔｏｎ組件和ＴｅｘｔＢｏｘ組件，通過Ｂｕｔｔｏｎ組件，可以逡逑設置很多與用戶互動的按鈕

高的形狀可變機構(gòu)的機構(gòu)綜合可以采用這種簡單可行的方法，并且圖解法可以幫逡逑助驗證其他方法的可行性，多用來配合其他方法一起使用。逡逑如圖３－１所示，己知機構(gòu)的兩個位置ＣｉＤ！和Ｃ２Ｄ２的位置，由機械原理上的逡逑知識可以知道，將ＣＣ２，邋ＤｉＤ２進行連接后，分別作出兩條線段的垂直平分線，逡逑則可以在條垂直平分線上分別選取固定點做固定端。逡逑＼邋｜邋�。у义�、N，／逡逑ｆ逡逑１邋０２逡逑圖３－１已知兩個位置的的圖解法結(jié)構(gòu)綜合示意圖［２４］逡逑當給定的設計輪廓數(shù)目大于三時，根據(jù)結(jié)構(gòu)綜合的方法，分別連接逡逑這幾條線段，分別做這四條線段的垂直平分線，其中ｃ，ｃ２，逡逑（：２（：３相較于點０２邐ＡＡ相較于點0４，則0２，0４分別為圓心點，即為機構(gòu)的逡逑連架桿的固定端，如圖３－２所示。逡逑ｚＣ４逡逑／１邋＼＼逡逑＇邋Ｉ邋／邋／邋ｙｆ逡逑’‘邐！邋ｖ邋ｚ邐＾逡逑，｜，逡逑￥邋：邋＊邋．邋＊逡逑ｉ邋．＊．逡逑！邋０２逡逑圖３－２已知三個位置的圖解法結(jié)構(gòu)綜合示意圖【２４］逡逑當設計輪廓數(shù)目時

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本文編號：2769115