一、AutoCAD及MATLAB在图解法设计机构中的应用研究(论文文献综述)
曾鸣[1](2021)在《中压真空断路器传动特性分析与优化设计》文中提出弹簧操动机构在中压真空断路器上得到了最广泛的应用,机构的好坏直接影响断路器的电气性能,对机构进行理论分析,优化设计有着重要的实际意义。本文以ABB公司的中压真空断路器EL弹簧操动机构为研究对象,对其在合闸过程中的传动特性进行分析,优化传动链参数,改善合闸阶段的能量匹配关系。本文利用Solidworks建立中压真空断路器模块化弹簧操动机构模型。对中压真空断路器弹簧操动机构的工作原理进行了分析,详细介绍了弹簧操动机构的构成以及在储能、合闸、分闸三个阶段的动作原理。根据机构的平面简图,将机构在合闸过程中分合闸弹簧的力值通过力矩传动分析等效至动触头处,并分析了合闸过程中驱动力和阻抗力的组成。对中压真空断路器合闸过程中动触头的负载特性分析及能量匹配关系进行分析。通过图解法得出机构在合闸过程中的速度比及等效质量,并据此得出平均合闸速度。通过分别改变合分闸弹簧的初始力值,探究了断路器合闸特性曲线以及合闸能量的变化情况。采用算法对弹簧操动机构中的四杆机构长度、分闸弹簧初始力值进行优化。通过对粒子群算法、遗传算法、遗传粒子群算法的对比,表明遗传粒子群算法具有较佳的优化效果,有效的改善了合闸阶段的能量匹配关系。建立弹簧操动机构虚拟样机,探究了断路器合闸运动特性的影响因素,并将遗传粒子群算法优化后得到的传动链数据通过Solidworks软件重新建模简化后导入动力学仿真软件Adams中,建立新的弹簧操动机构虚拟样机,模拟断路器合闸过程,对优化结果及理论分析进行验证。最后装配试验样机,对试验样机进行机械特性试验。通过对机构四杆机构的长度,以及分合闸弹簧初始力值的修改,并采集合闸过程中的各项数据,进一步验证理论分析,算法优化以及动力学仿真的正确性。并通过Matlab平台搭建机构的图形优化界面,为操动机构以及传动方案的优化设计提供定量分析依据。本文在分析机构传动过程中总结出能够适用于中压真空断路器弹簧操动机构的传动链分析方法,可用于对合闸过程的机构动触头负载特性及合闸阶段的能量进行分析,并对四杆机构长度和分合闸弹簧力值进行算法优化,改善合闸阶段的能量匹配关系,并开发优化系统的图形用户界面。也利用Adams仿真、现场试验对理论计算和优化结果进行验证,在真空断路器弹簧操动机构的研发设计上具有很强的通用性和准确性,为真空断路器弹簧操动机构以及传动方案的优化设计提供定量分析依据。
时宽祥[2](2021)在《三平移刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计与稳健性研究》文中指出绳驱并联机械手是一种用绳索驱动代替刚性杆驱动的并联机构,广泛应用于力觉交互、射电望远镜、康复训练等领域。高加速、高稳定及高精度的绳驱并联机械手已成为当下机器人学研究的热点。本文基于此提出了一种新型三自由度刚柔混合绳驱并联机械手,并主要对该机构的运动学、优化设计、稳健性和动力学展开了研究,为高速绳驱并联机械手的优化设计及应用奠定了理论基础。主要研究内容如下:基于封闭矢量方法推导了机械手的运动学方程,并分析了机构的可达工作空间和任务工作空间以及中间弹性支链对工作空间的影响。力传递性能是评价绳驱机构性能的主要因素。本文在力传递性能分析中,确定了基于矩阵正交度的机械手驱动性能指标OLAI和约束性能指标OLCI,并采用图解法获得了局部力/力矩的可行工作空间。采用基于OLAI和OLCI的全局驱动性能指标OGAI和约束性能指标OGCI作为衡量机械手全局性能的指标,利用性能图谱的优化方法对机械手的驱动和约束性能进行优化,获得了合理的静平台、中间支链及动平台的尺度参数。通过对比分析优化前后机械手的性能图,表明所采用的性能指标及优化方法具有一定的理论参考价值。为了使机械手实现高速运动,本文在机构满足高加速度及期望任务工作空间的条件下,以绳索的驱动拉力为优化目标,利用差分(DE)进化算法对机械手的加速性能进行优化,确定了合理的弹簧弹性系数和初始长度,并通过优化后机械手的加速能力证明了算法的可行性。相比刚性机构,绳驱机构抵抗外界干扰的能力较弱。本文基于高斯最小约束原理和螺旋理论,在广义空间中研究了扰动对欠约束绳驱并联机械手的影响,并分析了机械手的动态稳健性(稳定性);利用力旋量的可行工作空间,对欠约束绳驱机械手进行了静态稳健性分析。采用拉格朗日方法建立了三平移刚柔混合绳驱并联机械手的动力学方程,并通过联合MATLAB数值计算与ADAMS仿真验证了动力学方程的正确性。基于优化结果制作了实验样机,并通过实验验证了机构的模型是正确的。
胡叙伟[3](2021)在《基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究》文中指出机构学研究中的运动学研究一直是一个基础性的问题,但在实际研究中,运用传统解析法常常会很困难,在向应用转化时基本上是使用数值方法,对于复杂的机构特别是空间多耦合的并联机构来说尤为如此,而CAD变量几何法可以很直观快捷地求得结果,但其原始操作方法还不利于研究人员使用,也不利于向计算机程序方向转化,不利于进一步的开发。本文基于CAD变量几何,结合VB编程语言对CAD软件的二次开发技术,为解决多种机构的运动学问题,开发了对应的软件,具体包含以下几个方面:首先,阐述了CAD变量几何求解机构运学问题的基本原理和实现技术,指出其原始方法所具有的优势和不足,提出可进行程序化开发创新的基础和意义。其次,以面向对象化的编程方式,本文深入研究了平面机构组成元素及对应的几何参数,制定了平面机构的搭建流程逻辑和编写了用户界面,以模块化的思想将CAD变量几何中求解平面机构运动学的关键技术单独构造成一个模块文件,通过配合CAD软件使用,并在模块中对求解角速度和角加速度的方法做出了一定创新。用户在界面中通过参数化的方式,使平面机构的模拟机构建模自动进行。再次,本文深入研究了空间并联机构的组成元素及对应的几何参数,制定了空间并联机构的搭建流程逻辑和编写了用户界面,以模块化的思想将CAD变量几何中求解空间机构运动学的关键技术单独构造成一个模块文件,通过配合CAD软件使用,并在模块中对求解角速度和角加速度的方法做出了一定创新,使得文件内容更为简洁。用户在界面中通过参数化的方式,使空间机构的模拟机构建模自动进行。最后,以程序化的方式模拟机构在主动驱动下的运动情况,编写了驱动参数配置界面,并结合模块文件中的尺寸驱动方程式即可让程序自动求解出机构不同位置和不同速度下的运动学结果,包括位置、速度、加速度、角速度和角加速度。
蒋志华,贺兵,敬宏图,刘忠伟[4](2021)在《凸轮连杆组合机构解析法设计》文中指出为了解决末端从动件按一定运动规律往复运动的凸轮连杆组合机构的设计问题,采用解析法对凸轮连杆组合机构进行求解,推导出凸轮连杆组合机构的设计理论公式,然后利用MATLAB对理论公式进行编程计算,并绘制出凸轮理论轮廓曲线,再使用Adams求出第二条凸轮轮廓曲线进行对比验证。利用推导出的设计理论公式,并借助MATLAB和Adams进行实例求解,得到了两条凸轮轮廓曲线,将二者进行对比验证,两条凸轮轮廓曲线完全重合,证明推导出的凸轮连杆组合机构的设计理论公式是正确的。
韩雅峰[5](2020)在《牧草打捆机喂入机构结构优化设计与研究》文中提出牧草是一种宝贵的生物资源,是开展草食性牲畜产业的基本。但是由于牧草物料松散的特性,导致牧草在运输与储存时出现了诸如运输成本高、运输亏吨以及储存空间大等问题。利用打捆机将牧草压缩为高密度的草捆,可大大减少贮存占地面积,提高运输能力,从而可以有效地减少牧草的生产成本。牧草大方捆打捆机的喂入机构,是影响打捆机整体性能的重要因素之一,目前国内大方捆打捆机的喂入机构普遍存在结构繁杂、功耗大、喂入轨迹不合理等问题。针对上述问题,本文设计研发了一款适用于大方捆打捆机的喂入机构,通过对四杆机构的改进设计,使得喂入机构的运动轨迹为满足打捆机理想喂入轨迹的“腰果形”轨迹,并优化设计凸轮机构,完成喂入过程中的行程切换,利用单拨叉双行程转换的方式完成传统喂入机构两个拨叉的工作,从而达到降低功耗节省空间的目的。主要研究内容和结论如下:(1)论述目前国内外打捆机的发展与研究现状,对打捆机喂入机构的研究现状以及喂入机构的工作原理进行详细的分析。(2)确定了打捆机喂入机构的设计方案,根据其急回特性对喂入机构进行设计,分析计算了连杆设计参数。为实现喂入机构单拨叉双行程切换作业,设计了双行程的转换机构,利用凸轮和曲柄滑块的组合机构完成钩锁的间歇运动,完成凸轮等关键零部件的理论计算。(3)为验证喂入机构轨迹合理,通过解析法建立喂入机构的矢量方程,使用Matlab软件对其编程求解,得到喂入机构的运动轨迹为“腰果形”轨迹。采用Solid Works软件创建喂入机构的三维模型,并分析了喂入机构的干涉情况。采用ADAMS动力学仿真软件,对喂入拨叉大、小拨叉行程工作状态进行仿真分析,得到喂入机构的“腰果形”轨迹、速度和加速度曲线,通过分析运动轨迹图像以及速度加速度曲线,结果表明了所设计喂入机构的合理性。(4)搭建了喂入机构轨迹分析试验台,并通过试验,验证了喂入机构的运动轨迹与仿真结果相符合,表明本设计的合理性。
王团辉[6](2020)在《凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人构型设计与运动学建模分析》文中提出本文通过详细分析四足机器人国内外的研究现状,结合仿生学原理设计出一种用于马术辅助治疗的四足仿生马机器人。该机器人腿部系统采用凸轮连杆组合机构驱动,具有两个自由度,能够实现足端轨迹跨距与高度的调整,进而形成不同运动轨迹以满足不同患者的康复需求。在仿生马机器人研究过程中,根据对国内外同类研究的总结,本文设计了仿生马机器人的整体构型,对仿生马机器人工作原理进行了详细论述。为了求解该机器人腿部系统各机构的运动参数,对其腿部系统进行了运动学建模分析和MATLAB运动分析程序的开发,分析了各结构参数与步行腿足端点轨迹、速度和加速度的关系,以及运动过程中凸轮压力角等特征性能。基于Adams仿真软件,对仿生马机器人的三维模型进行动力学仿真,分析了运动过程中的驱动电机扭矩、步行腿受力以及机器人质心加速度等特性。提出了通过采用变速驱动的方式,消除仿真过程中机器人整体跳跃的现象。根据仿生马机器人腿部系统运动学分析,推导支点可变平底摆动从动件凸轮机构模型,进而推出其凸轮机构的参数优化模型和凸轮轮廓设计模型。随后,将支点可变平底摆动从动件凸轮机构模型应用到仿生马机器人腿部系统中,可以达到在满足患者康复需求的基础上优化步距机构的目的,也丰富了凸轮连杆组合机构的设计理论。本文围绕仿生马机器人的构型设计与运动学建模分析展开了研究,研究过程中所得结论,将对马术辅助治疗的发展起到一定的促进作用。
邱杰清[7](2020)在《参数化机构输出工作空间立体分析软件设计》文中研究表明随着现代科学技术的不断发展,机器人机构被运用于各行各业。从结构上划分机器人机构可分为串联机构、并联机构、串并联混合机构,由于并联机构具有刚度高、承载能力大,精度高等优点,与串联机构相比具有明显优势,得到了越来越广泛的关注。本文以一类各支链3运动副轴线平行的空间3-RRC并联机构为研究对象,对该类机构的自由度、奇异位形、正逆解、工作空间进行理论分析,最后在理论分析结果的基础上,使用Visual Basic开发一款空间3-RRC并联机构工作空间分析软件。首先,将空间3-RRC并联机构的结构参数化,利用基于螺旋理论(反螺旋)的自由度分析原理和修正的Kutzbach-Grübler公式分析机构自由度并验证其全周性;在空间3-RRC并联机构的动平台上引入新约束并验证机构自由度是否变化从而确定奇异位形。其次,基于解析几何理论,建立机构空间位置方程,借助CAD(Computer Aided Design)软件对正逆解进行图解计算;通过位置逆解的充分必要条件确定空间3-RRC并联机构在几何约束下的最大工作空间是3个空心圆柱的交,可以作图得到机构的工作空间;最后使用CAD软件验证位置正逆解、工作空间的正确性。最后,对空间3-RRC并联机构工作空间分析软件进行开发,基于所需实现的功能对软件界面进行设计,确定软件界面中控件对应代码,最终完成软件开发便于空间3-RRC并联机构的设计及优化。
杨奔奔[8](2020)在《高速包装机取纸装置的凸轮连杆机构研究与优化》文中认为取纸装置是高速包装设备中重要的组成部分,取纸装置的取纸机构将堆叠在一起的纸板一个个单独取下并送出,工作频率高,对运动轨迹和机构的运动平稳性要求高。因此该机构的性能对设备的运行有着重要的影响。为获得一种运动学性能优良的取纸机构,在本团队已有研究基础上,本文提出了一种凸轮连杆组合形式的取纸机构,进行了该机构的分析与综合、机构设计、运动学分析和运动学性能优化等工作。分析了取纸机构末端输出件在取纸过程中的运动,得出了在这一过程中执行件的位置和姿态要求。对各种机构特点进行了分析,并结合取纸机构执行件位置和姿态要求得出的自由度条件,推导了机构原始运动链和机构拓扑图。通过对原始机构链进行演化和分析,最终得到了双凸轮共轭控制五杆机构的组合机构形式。这种逆向推导的方法可为机构设计人员提供一种新的解决问题的思路。根据得到的双凸轮-五杆的组合构型方案,结合部分尺寸约束和已有研究成果,对构件基本尺寸关系进行了定义,完成了机构的尺度综合。在UG中建立机构仿真模型,验证了设计的正确性。最后完成了机构的运动学建模及其数学表达。总结得出:在该构型方案中,对执行件的位姿实现分开控制,能够简化计算,提高控制精度,具有一定的推广意义。为能够改善机构的运动学性能,确立了以加速度最大值最小为目标的机构优化目标。通过对取纸机构的运动学公式的深入分析,确定了优化设计的独立变量,并把这些独立变量对加速度最大值及压力角最大值的影响进行了分析;结合变量的约束范围、凸轮机构正常运动的条件等7个线性与非线性约束条件,建立了多目标非线性约束优化设计的模型。最后利用遗传算法进行优化计算得出优化解。计算结果表明:与优化前相比,杆3和杆5的最大加速度降低31.5%,杆2和杆4的最大加速度降低44.8%。在取纸动作已实现的基础上,完成了取纸功能的气路设计。在UG环境下,通过参数化建模完成了零部件的设计和三维模型的建立;最后,将建好的零件模型按照零件间的约束关系装配成了虚拟样机,并归纳了实际装配时的技术关键点。
张坤[9](2019)在《两柱掩护式放顶煤液压支架架体结构设计》文中提出在新型能源全面普及之前,煤炭依旧是我国化石能源的主体。在现代的煤矿开采技术中,综合机械化采煤是现阶段最先进的采煤方法。液压支架作为综合机械化采煤工作面的主要组成要素,能有效隔离工作面已采空区域,实现对不稳定矿山应力的有效控制。但是现有的液压支架在现场使用中都体现出一定的问题,如四柱式的受载不均、支撑式的稳定性差和支撑掩护式成本高等问题。本文针对一种液压支架的设计任务展开设计,以期设计一款满足现场使用的液压支架结构。首先利用对比分析的方法确定方案,然后利用传统方法进行机构设计,利用Simulink进行机构的运动精度验证和优化校正,最后在MATLAB中编程分析不同姿态下的支架内部受力规律,确定校核方案在Solidworks中完成实体建模和强度分析。首先通过查阅大量的文献,采用对比分析完成了液压支架的方案设计。在支架放煤口的高低选择上,确定选用可开发空间更大的低位放煤技术;在液压支架的结构上,最终确定为掩护式液压支架;在四连杆机构的形式上,选出了空间利用率更高的正四连杆机构;在液压支柱的数量方面,确定均衡性更好的两柱式作为最优的选择。最终确定此次要研发的类型为两柱正四连杆机构掩护式低位放顶煤液压支架。液压支架的方案被确定之后,进行了对应的机构设计。在机构设计过程中,首先利用传统解析法和图解法快速确定机构参数,然后用Simulink数值仿真对该参数下的机构顶梁运动精度进行仿真验证和分析,完成参数的优化校正。对于不由机构参数决定而取决于如刮板机参数、采煤机参数和矿压情况等因素的参数,如顶梁的长度和宽度、支架间距和支架支护高度等,是利用经验设计方法完成的。对于复杂的箱型梁构件的设计过程中,第一步过程依照液压支架的多连杆机构建立了一种简易的箱型梁模型,并做了整体的压架仿真试验,确认其中主要筋板的布置合理性。然后参考一种四柱式液压支架主要构件的结构设计,完成对顶梁、掩护梁和底座等主要零部件的详细建模,完成虚拟装配和干涉检查。在进行强度校核时,利用MATLAB就不同工作情况对液压支架内部受力情况的影响进行了系统的仿真分析,确定按照9种工况进行强度校核的校核方案。最后,利用Solidworks自带的仿真模块完成了对液压支架主要箱型梁构件的强度校核,并对一些薄弱环节进行局部加强,保证此次设计的液压支架能够满足性能要求。
耿浩[10](2020)在《平面连杆机构综合与可视化研究》文中研究表明连杆机构由于具有承载能力大,磨损小,寿命长,满足多种运动规律要求等优点,被广泛应用于各类机械和仪表中。课题综合运用机构学理论、计算机技术、软件编程等,分别按行程速比系数K、两个连架杆的对应运动规律、期望轨迹等实际要求,进行了平面连杆机构的尺度综合和设计结果的可视化研究。对按行程速比系数K优化设计曲柄摇杆机构与偏置曲柄滑块机构进行了深入研究。推导出Ⅰ、Ⅱ型曲柄摇杆机构与偏置曲柄滑块机构相关参数的取值与数理关系,构建了求解最小传动角ming的数学模型,绘制了三维曲面图。可快速完成实现摇杆摆角/滑块行程和行程速比系数且传力性能最优的曲柄摇杆机构/偏置曲柄滑块机构的设计。研究了实现两个连架杆对应运动规律的曲柄摇杆机构的设计问题,进行理论推导,建立了优化设计数学模型,深入讨论了设计变量个数的选择确定,绘制并分析了摇杆转角偏差的三维曲面图及二维等值线图,对偏差值可视化分析,研究了将偏差值约束在较小范围内进行传力性能最优的二次优化的建模与分析等。可快速完成最优再现曲柄摇杆机构连架杆运动规律设计以及将运动规律偏差控制在较小范围内的传力性能优化设计。分别研究了铰链四杆机构、双曲柄铰链五杆机构、单回路铰链六杆机构实现期望轨迹的优化综合。深入研究了连杆曲线谐波特征参数的意义、提取算法及影响参数,推导出求解各机构尺寸的数理方程。以期望轨迹与连杆上P点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,可对任意点位轨迹进行传动特性最佳的机构综合。此外,对上述所有机构分别建立了运动学方程,利用Matlab实现了机构的实时动态仿真和运动学分析。借助GUI技术,将全部内容有机集成,编写了界面友好的计算机辅助设计系统,通过人机交互输入设计要求,快速完成平面连杆机构的综合及可视化,为平面连杆机构的设计提供了更便捷的方法和手段。图43幅;表9个;参55篇。
二、AutoCAD及MATLAB在图解法设计机构中的应用研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、AutoCAD及MATLAB在图解法设计机构中的应用研究(论文提纲范文)
(1)中压真空断路器传动特性分析与优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 真空断路器操动机构类型及特点 |
1.2.1 弹簧操动机构 |
1.2.2 永磁操动机构 |
1.2.3 电磁操动机构 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 真空断路器相关研究发展现状 |
1.3.2 弹簧操动机构研究发展现状 |
1.4 课题的来源 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 真空断路器弹簧操动机构分析 |
2.1 弹簧操动机构工作要求 |
2.1.1 开距和超行程 |
2.1.2 合闸速度 |
2.1.3 分闸速度 |
2.1.4 触头压力 |
2.1.5 三相不同期时间 |
2.2 VD4 型断路器弹簧操动机构组成及工作原理 |
2.2.1 弹簧操动机构的构成 |
2.2.2 储能机构原理 |
2.2.3 合闸动作原理 |
2.2.4 分闸动作原理 |
2.3 断路器的驱动力和阻抗力 |
2.4 本章小结 |
第三章 断路器弹簧操动机构传动链优化设计 |
3.1 弹簧操动机构传动链的分析计算 |
3.1.1 四杆机构几何分析及触头行程计算 |
3.1.2 弹簧刚度的计算 |
3.1.3 图解法求速度比 |
3.1.4 等效质量计算 |
3.1.5 合闸速度理论计算 |
3.2 机构出力特性与负载特性及合闸能量分析 |
3.2.1 合闸驱动力力矩计算 |
3.2.2 合闸阻抗力力矩计算 |
3.2.3 机构出力特性与负载特性曲线 |
3.3 探究断路器合闸能量的影响因素 |
3.3.1 合闸弹簧力值 |
3.3.2 分闸弹簧力值 |
3.4 基于遗传粒子群算法的四连杆机构的优化 |
3.4.1 确定设计变量及目标函数 |
3.4.2 约束条件 |
3.4.3 遗传粒子群算法 |
3.4.4 优化结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 弹簧操动机构的动力学仿真分析 |
4.1 虚拟样机技术及仿真步骤 |
4.2 弹簧操动机构的建模 |
4.3 断路器合闸运动特性的影响因素研究 |
4.3.1 合闸弹簧刚度及力值 |
4.3.2 分闸弹簧刚度及力值 |
4.4 弹簧操动机构优化前后运动仿真分析 |
4.4.1 断路器合闸仿真结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验样机测试及图形用户界面的设计 |
5.1 机械特性测试仪器 |
5.2 样机实验结果分析 |
5.3 样机优化及测试结果分析 |
5.4 合闸速度对比 |
5.5 基于Matlab断路器弹簧操动机构优化系统的设计 |
5.5.1 机构优化系统的总体设计 |
5.5.2 系统功能概述 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要研究成果 |
(2)三平移刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计与稳健性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 刚柔混合绳驱并联机械手的研究现状 |
1.2.2 性能分析及优化的研究现状 |
1.2.3 稳健性分析的研究现状 |
1.2.4 动力学分析的研究现状 |
1.3 本文研究内容和思想方法 |
2 刚柔混合绳驱并联机械手的设计与运动学分析 |
2.1 引言 |
2.2 机构设计 |
2.3 运动学分析 |
2.3.1 位置与速度分析 |
2.3.2 工作空间分析 |
2.4 本章小结 |
3 刚柔混合绳驱并联机械手的力传递性能指标分析 |
3.1 引言 |
3.2 力传递性能指标 |
3.2.1 矩阵正交度 |
3.2.2 局部驱动性能指标OLAI |
3.2.3 局部约束性能指标OLCI |
3.3 驱动力/约束力矩可行工作空间的计算 |
3.4 驱动和约束性能指标的算例及分析 |
3.5 本章小结 |
4 刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 参数的可行设计空间 |
4.3 基于驱动和约束性能指标的优化设计 |
4.3.1 目标函数的确定 |
4.3.2 性能图谱及优化分析 |
4.3.3 性能评估与对比分析 |
4.4 弹簧参数的优化 |
4.4.1 引言 |
4.4.2 差分进化算法简介 |
4.4.2.1 差分进化算法原理 |
4.4.2.2 差分进化算法计算流程 |
4.4.3 基于加速性能的弹簧参数优化 |
4.4.3.1 性能指标及目标函数的确定 |
4.4.3.2 决策矢量和约束条件的确定 |
4.4.3.3 优化算例及分析 |
4.4.3.4 性能估计与验证 |
4.5 本章小结 |
5 刚柔混合绳驱并联机械手的稳健性分析 |
5.1 引言 |
5.2 机械手的动态稳健性分析 |
5.2.1 高斯最小约束原理 |
5.2.2 广义空间的引入 |
5.2.3 可行加速度的分析 |
5.2.3.1 可行加速度的方向 |
5.2.3.2 可行加速度的大小 |
5.2.4 动态稳健性的衡量指标 |
5.2.5 动态稳健性的算例计算 |
5.3 机械手的静态稳健性分析 |
5.3.1 力旋量可行空间NW_(avail)的几何表示 |
5.3.2 静态扰动力旋量可行空间 |
5.3.3 解析法求解最小静态扰动力 |
5.3.4 静态稳健性的衡量指标 |
5.3.5 静态稳健性的算例计算 |
5.4 本章小结 |
6 动力学分析、虚拟样机仿真及样机试验 |
6.1 引言 |
6.2 机构动力学建模 |
6.2.1 拉格朗日函数的计算 |
6.2.2 虚功法求解广义力 |
6.3 仿真验证与分析 |
6.4 试验 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 本文创新之处 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(3)基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题背景 |
1.1.3 研究目的和意义 |
1.2 机构运动学研究现状 |
1.2.1 平面机构运动学研究现状 |
1.2.2 空间机构运动学研究现状 |
1.2.3 机构运动分析的几何法和CAD方法现状 |
1.3 CAD技术智能化与自动化研究概述 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 CAD变量几何法的原理及关键技术 |
2.1 引言 |
2.2 用CAD变量几何求解机构运动学的原理 |
2.2.1 数学原理 |
2.2.2 软件中实现原理 |
2.3 CAD变量几何法关键技术 |
2.4 本章小结 |
第3章 平面机构基于CAD变量几何自动建模研究 |
3.1 引言 |
3.1.1 适用机构 |
3.1.2 利用VB对 Solidworks二次开发简介 |
3.1.3 机构搭建方案 |
3.2 平面机构基于CAD变量几何自动建模的技术基础 |
3.2.1 平面机构的基本元素 |
3.2.2 平面机构CAD变量几何求解模块文件的建立 |
3.3 平面机构的构建逻辑方法和流程图 |
3.3.1 机构的构建逻辑方法 |
3.3.2 构建平面机构的具体流程图 |
3.4 界面设计逻辑和应用说明 |
3.4.1 界面设计原则 |
3.4.2 平面模拟机构自动建模举例及核心代码说明 |
3.5 本章小结 |
第4章 并联机构基于CAD变量几何自动建模研究 |
4.1 引言 |
4.2 空间并联机构基于CAD变量几何自动建模的技术基础 |
4.2.1 编程方案 |
4.2.2 空间并联机构的基本元素 |
4.2.3 空间并联机构CAD变量几何求解模块的建立 |
4.3 并联机构的构建逻辑关系和流程图 |
4.3.1 并联机构的构建逻辑关系 |
4.3.2 构建并联机构的具体操作流程图 |
4.4 界面设计逻辑和应用说明 |
4.4.1 界面设计逻辑 |
4.4.2 并联模拟机构自动建模举例及核心代码说明 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于CAD变量几何的运动学自动求解 |
5.1 引言 |
5.2 运动学自动求解和相关分析 |
5.2.1 基于CAD变量几何的平面机构运动学自动求解 |
5.2.2 基于CAD变量几何的并联机构运动学自动求解 |
5.3 本章小结 |
结论 |
附录 |
附录1 部分代码及其功能说明 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(4)凸轮连杆组合机构解析法设计(论文提纲范文)
0 引言 |
1 凸轮连杆机构设计方法 |
1.1 凸轮连杆组合机构工作原理 |
1.2 参数确定 |
1.3 凸轮轮廓设计 |
1.3.1 凸轮轮廓极坐标极径的确定 |
1.3.2 凸轮轮廓极坐标极角的确定 |
1.4 检验压力角 |
1.5 利用Adams对比验证 |
2 数值算例 |
2.1 参数确定 |
2.2 末端从动件运动规律 |
2.3 凸轮轮廓设计 |
2.4 检验压力角 |
2.5 利用Adams对比验证 |
3 结语 |
(5)牧草打捆机喂入机构结构优化设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景与意义 |
1.1.2 打捆机的简介 |
1.2 国内外打捆机的发展与研究现状 |
1.2.1 国外打捆机的发展与研究现状 |
1.2.2 国内打捆机的发展与研究现状 |
1.2.3 打捆机喂入机构研究现状 |
1.3 研究内容与研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 技术路线 |
2 喂入机构的设计与计算 |
2.1 喂入机构的设计要求 |
2.2 喂入机构的组成 |
2.3 喂入拨叉的设计 |
2.3.1 喂入过程与原理 |
2.3.2 曲柄摇杆杆长的计算 |
2.3.3 机构设计与实体建模 |
2.4 行程切换机构设计 |
2.4.1 行程切换方案设计 |
2.4.2 凸轮组合机构设计 |
2.4.3 机构设计与实体建模 |
2.5 喂入机构三维建模 |
2.5.1 SolidWorks软件介绍 |
2.5.2 喂入机构实体建模 |
2.6 喂入机构优化设计 |
2.7 本章小结 |
3 喂入机构运动分析 |
3.1 大拨叉行程运动分析 |
3.2 小拨叉行程运动分析 |
3.3 本章小结 |
4 喂入机构仿真分析 |
4.1 ADAMS软件介绍 |
4.2 小拨叉行程喂入拨叉虚拟模型建立 |
4.2.1 模型简化及导入 |
4.2.2 设置仿真环境 |
4.2.3 创建约束副 |
4.2.4 添加驱动 |
4.3 大拨叉行程喂入拨叉虚拟模型建立 |
4.4 喂入拨叉的运动学仿真分析 |
4.4.1 喂入拨叉轨迹分析 |
4.4.2 喂入拨叉仿真结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 喂入机构运动轨迹试验 |
5.1 B门原理介绍及应用 |
5.2 运动轨迹试验 |
5.2.1 试验目的 |
5.2.2 试验设备 |
5.2.3 实验步骤 |
5.3 试验结果与分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
致谢 |
(6)凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人构型设计与运动学建模分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 四足机器人构型发展现状 |
1.2.1 国外四足机器人构型发展现状 |
1.2.2 国内四足机器人构型发展现状 |
1.2.3 四足机器人腿部结构的研究 |
1.3 机器人在康复领域的应用 |
1.3.1 康复机器人的发展 |
1.3.2 各类组合机构在康复机器人构型中的应用 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.4.1 现有研究的不足 |
1.4.2 具体研究内容 |
1.5 论文内容安排 |
第二章 仿生马机器人构型设计 |
2.1 引言 |
2.2 仿生马机器人整体构型设计 |
2.2.1 整体构型设计 |
2.2.2 机器人整体运动原理 |
2.3 机器人步行腿部系统设计 |
2.3.1 构型设计 |
2.3.2 机器人腿部系统的运动原理 |
2.3.3 腿部系统结构机构划分 |
2.4 基于SolidWorks构建仿生马机器人三维模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 仿生马机器人腿部系统运动学建模与分析 |
3.1 引言 |
3.2 腿部系统各机构运动学建模与分析 |
3.2.1 建立各机构运动运动学模型 |
3.2.2 各机构速度和加速度运动学模型 |
3.3 基于牛顿迭代法求解腿部系统各机构参数 |
3.3.1 牛顿迭代法原理 |
3.3.2 MATLAB求解程序 |
3.4 腿部系统运动实例分析 |
3.4.1 轨迹实例分析 |
3.4.2 速度和加速实例分析 |
3.4.3 压力角实例分析 |
3.4.4 基于SolidWorks腿部系统轨迹与凸轮压力角的验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于Adams的仿生马机器人运动仿真 |
4.1 引言 |
4.2 仿生马机器人模型仿真 |
4.3 跳动现象的改善 |
4.4 本章小结 |
第五章 步距机构参数优化 |
5.1 引言 |
5.2 优化问题的提出 |
5.3 支点可变平底摆动从动件凸轮机构优化模型的建立 |
5.3.1 重要几何参数关系的推导 |
5.3.2 建立通用优化模型 |
5.4 基于遗传算法求解凸轮机构优化模型 |
5.4.1 遗传算法基本思想 |
5.4.2 遗传算法的组成 |
5.5 求解优化模型实例 |
5.5.1 基本参数赋值 |
5.5.2 具体优化模型 |
5.6 本章小结 |
第六章 步距机构的凸轮机构综合 |
6.1 引言 |
6.2 建立机构通用凸轮轮廓设计模型 |
6.2.1 机构初始位置变量的求解 |
6.2.2 基于反转法确定机构参数关系 |
6.2.3 从动件运动规律的选择 |
6.3 通用凸轮轮廓设计模型检验 |
6.4 通用凸轮轮廓设计模型实例 |
6.4.1 求解实例模型凸轮轮廓 |
6.4.2 支点可变平底摆动从动件凸轮机构实例应用 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
附录2 攻读硕士学位期间获得专利 |
致谢 |
(7)参数化机构输出工作空间立体分析软件设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 本课题的研究意义 |
1.2 并联机构现状 |
1.3 三平移并联机构的现状 |
1.4 本论文研究的主要内容 |
2 自由度及奇异分析 |
2.1 结构及坐标系建立 |
2.2 自由度分析 |
2.3 奇异分析 |
2.4 小结 |
3 位置及工作空间分析 |
3.1 位置分析 |
3.2 工作空间分析 |
3.3 实例验证 |
3.4 小结 |
4 软件界面设计及代码编写 |
4.1 引言 |
4.2 软件功能及框架 |
4.3 界面设计 |
4.4 代码编写 |
4.5 小结 |
5 软件实例测试 |
5.1 引言 |
5.2 测试工作空间求解模块 |
5.3 测试位置逆解模块 |
5.4 测试位置正解模块 |
5.5 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录1 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)高速包装机取纸装置的凸轮连杆机构研究与优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题目的及意义 |
1.2 取纸机构的研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 凸轮连杆机构发展现状 |
1.3 本课题主要研究内容及方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 设计要求 |
1.3.3 研究难点 |
1.3.4 研究方法 |
2 机构的构型分析与综合 |
2.1 取纸机构取纸过程位置、姿态要求分析 |
2.2 机构分析与综合 |
2.2.1 机构分析 |
2.2.2 取纸机构构型综合 |
2.3 本章小结 |
3 机构的尺度综合及运动分析 |
3.1 机构尺度综合 |
3.1.1 机构尺寸综合的方法 |
3.1.2 机构构件基本尺寸设计 |
3.1.3 主凸轮设计 |
3.1.4 副凸轮设计 |
3.2 机构的运动学分析及仿真 |
3.2.1 机构运动学建模 |
3.2.2 各杆件运动学公式 |
3.2.3 仿真分析 |
3.3 本章小结 |
4 机构的运动学性能优化 |
4.1 优化目标的确定 |
4.2 设计变量分析与选择 |
4.2.1 主凸轮设计变量分析与选择 |
4.2.2 副凸轮设计变量分析与选择 |
4.3 优化设计约束条件分析 |
4.3.1 主凸轮优化设计约束条件分析 |
4.3.2 副凸轮优化设计约束条件分析 |
4.4 机构的优化实现 |
4.4.1 优化数学模型建立 |
4.4.2 基于matlab的优化实现 |
4.5 本章小结 |
5 取纸装置的结构设计 |
5.1 旋转气塔式取纸结构说明 |
5.2 吸纸机构设计 |
5.2.1 吸纸机构原理简介 |
5.2.2 气阀控制运动循环的的确定 |
5.2.3 吸纸机构关键构件设计 |
5.2.4 校核计算 |
5.3 虚拟样机的创建 |
5.3.1 凸轮的参数化建模 |
5.3.2 其它模型的建立 |
5.3.3 三维模型的装配 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)两柱掩护式放顶煤液压支架架体结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 国外发展概述 |
1.2 国外研究现状和趋势 |
1.3 国内发展概述 |
1.4 国内研究现状和趋势 |
1.5 设计目标和内容 |
2 液压支架概述和方案设计 |
2.1 液压支架的构成 |
2.2 液压支架原理 |
2.2.1 液压支架中的载荷传递 |
2.2.2 液压支架的工作过程 |
2.3 液压支架的分类 |
2.3.1 按放煤口位置分类 |
2.3.2 按照结构形式分类 |
2.3.3 按照支撑位置的分类 |
2.4 液压支架的方案设计 |
2.4.1 对液压支架系统的设计的基本要求 |
2.4.2 液压支架的方案确定 |
本章小结 |
3 架体结构整体设计和性能计算 |
3.1 架体结构主要尺寸的确定 |
3.1.1 支架高度的确定 |
3.1.2 支架伸缩比确定 |
3.1.3 支架间距的确定 |
3.1.4 顶梁尺寸的确定 |
3.1.5 其他可独立设计部件的尺寸确定 |
3.2 支架性能参数的确定 |
3.2.1 支护强度 |
3.2.2 支护面积和覆盖率 |
3.2.3 支架需要的有效工作阻力 |
3.2.4 确定立柱的参数 |
3.2.5 底座接触比压的计算 |
3.3 通风断面验算 |
本章小结 |
4 液压支架架体机构设计 |
4.1 液压支架的连杆机构原理 |
4.1.1 液压支架连杆机构的几何特性 |
4.1.2 液压支架连杆机构应该具备的条件 |
4.2 传统方法设计四连杆机构和梁端轨迹校核 |
4.2.1 掩护梁总长度和后连杆长度确定 |
4.2.2 确定前连杆的长度和铰接位置 |
4.2.3 顶梁前端运动精度验证 |
4.3 参数变化对顶梁水平运动精度的影响 |
4.4 四连杆机构参数校正 |
本章小结 |
5 主要零部件结构设计和强度校核 |
5.1 机械强度设计和分析相关理论 |
5.1.1 Solidworks三维建模软件 |
5.1.2 强度理论 |
5.1.3 有限元的静强度分析 |
5.2 结构设计和建模 |
5.3 校核方案分析 |
5.3.1 不同情况下机构受力规律研究 |
5.3.2 校核方案确定 |
5.4 主要部件强度校核 |
5.4.1 顶梁的静强度分析 |
5.4.2 掩护梁应力分析 |
5.4.3 底座的受力分析 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)平面连杆机构综合与可视化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 平面连杆机构综合与分析的研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 系统开发中涉及的软件关键问题 |
1.3.1 用户界面设计 |
1.3.2 图形实时仿真 |
1.3.3 优化命令 |
1.3.4 数据的导入与导出 |
1.4 主要工作及章节安排 |
第2章 按行程速比系数K设计平面连杆机构 |
2.1 曲柄摇杆机构 |
2.1.1 曲柄摇杆机构的分类 |
2.1.2 相关参数取值范围与数理关系推导 |
2.1.3 机构尺寸的确定 |
2.1.4 γ_(min)-ψ-θ三维曲面图 |
2.1.5 Ⅰ、Ⅱ型曲柄摇杆机构的传力性能分析 |
2.1.6 按行程速比系数K设计算例 |
2.1.7 新型机构的构建及应用 |
2.2 偏置曲柄滑块机构 |
2.3 小结 |
第3章 再现连架杆运动规律设计曲柄摇杆机构 |
3.1 运动规律优化数学模型的建立 |
3.1.1 设计要求 |
3.1.2 摇杆CD输出角的计算 |
3.1.3 约束条件 |
3.1.4 最佳优化变量个数的确定 |
3.2 传力性能的优化 |
3.3 再现连架杆运动规律设计算例 |
3.4 小结 |
第4章 按期望轨迹设计平面连杆机构 |
4.1 按期望轨迹设计铰链四杆机构 |
4.1.1 数学描述 |
4.1.2 标准和一般配置下傅里叶级数展开式 |
4.1.3 轨迹优化的数学模型 |
4.1.4 实现期望轨迹的铰链四杆机构优化设计 |
4.1.5 实现相同轨迹的派生机构 |
4.1.6 传力性能优化 |
4.1.7 运动学分析 |
4.2 按期望轨迹设计双曲柄铰链五杆机构 |
4.2.1 数学描述 |
4.2.2 傅里叶级数展开式 |
4.2.3 轨迹优化的数学模型 |
4.2.4 实现期望轨迹的双曲柄铰链五杆机构优化设计 |
4.2.5 运动学分析 |
4.2.6 铰链五杆机构的成组轨迹优化设计 |
4.3 按期望轨迹设计单回路铰链六杆机构 |
4.3.1 数学描述 |
4.3.2 傅里叶级数展开式 |
4.3.3 轨迹优化的数学模型 |
4.3.4 实现期望轨迹的单回路铰链六杆机构优化设计 |
4.3.5 运动学分析 |
4.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
企业导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
四、AutoCAD及MATLAB在图解法设计机构中的应用研究(论文参考文献)
- [1]中压真空断路器传动特性分析与优化设计[D]. 曾鸣. 厦门理工学院, 2021(08)
- [2]三平移刚柔混合绳驱并联机械手的优化设计与稳健性研究[D]. 时宽祥. 常州大学, 2021(01)
- [3]基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究[D]. 胡叙伟. 燕山大学, 2021(01)
- [4]凸轮连杆组合机构解析法设计[J]. 蒋志华,贺兵,敬宏图,刘忠伟. 机械工程师, 2021(04)
- [5]牧草打捆机喂入机构结构优化设计与研究[D]. 韩雅峰. 北京林业大学, 2020(02)
- [6]凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人构型设计与运动学建模分析[D]. 王团辉. 郑州轻工业大学, 2020(07)
- [7]参数化机构输出工作空间立体分析软件设计[D]. 邱杰清. 华北科技学院, 2020(01)
- [8]高速包装机取纸装置的凸轮连杆机构研究与优化[D]. 杨奔奔. 陕西科技大学, 2020(02)
- [9]两柱掩护式放顶煤液压支架架体结构设计[D]. 张坤. 兰州交通大学, 2019(01)
- [10]平面连杆机构综合与可视化研究[D]. 耿浩. 华北理工大学, 2020(02)