含多运动副间隙四杆机构动力学仿真研究

《含多运动副间隙四杆机构动力学仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、含多运动副间隙平面四杆机构动力学仿真研究薄少军司振九内蒙古科技大学内蒙古包头市昆都仑区阿尔丁大街7号014010摘要:基于动力学仿真软件ADAMS的仿真平台,以添加重力场的曲柄摇杆机构简化模型为研究对象，采用接触碰撞力模型及库伦摩擦力模型来模拟含间隙运动副，初步研究多运动副间隙对机构动力学特性的影响。含双运动副间隙对机构速度影响不大，使加速度产生较大波动；而三运动副间隙增大对速度的影响，使加速度产生更大的波动及方向的变化，三间隙接触力较二间隙接触力稳定，且相对减小，这些研究为机构的精密性、优化、噪声的预防等设计提供更

2、可靠的理论参考。关键词动力学仿真曲柄摇杆机构多运动副间隙动力学特性中图分类号：TH112DynamicsSimulationResearchofPlanarFour-barMechanismwithMulti-jointClearanceShaoJunBo,ZhenJiuSiSchoolofMechanicalEngineeringInnerMongoliaUniversityofScienceandTechnologyAerdingStreetonthe7th,KundulunDistrict,BaotouCity

3、,InnerMongoliaProvince014010Abstract:OnthebasisofdynamicssimulationsoftwareADAMS，usingasimplifiedmodelofcrank-rockermechanismwithgravitationalfieldforthestudy.Itbuiltthemodelofcontactforceandthecoulombfrictiontosimulatethemotionpairwithclearance.Thispapermadeap

4、reliminarystudyontheeffectofthemulti-jointclearanceonthedynamicscharacteristicsoftheinstitution.Theresultshowedthatmechanismwithdoublejointclearancehadlittleinfluenceonthemechanismspeedandhadrelativelylargeimpactonmechanismacceleration.Mechanismwiththreejointcl

5、earanceincreasedtheimpactonthespeedandaccelerationappearedgreater10fluctuationandchangesindirection.However,thecontactforcewiththreejointclearancewasmorestableandsmallerthanmechanismwithdoublejointclearance.Thesestudiesprovidemorereliabletheoreticalreferencefor

6、precision、optimizationandnoisepreventiondesignofinstitutions.Keywords:dynamicssimulation;crank-rockermechanism;jointclearance;dynamicscharacteristics1.引言机构中运动副间隙的存在会破坏机构的理想运动模型，降低机构的运行精度，增加了运动副之间摩擦碰撞的几率，从而引起冲击载荷，同时产生振动和噪声，这对机构的效率和寿命都会有很大的影响。随着高速、重载、精密机械和航天工程的快速

7、发展，对机构运动的精确预测要求越来越高，因此对机构间隙的研究已经成为现代机械的一个重要的研究方向。当前对运动副模型的建立分为三类：（1）连续接触模型：假定运动副始终处于连续接触状态。（2）二状态运动模型：只考虑运动副接触和自由两种状态，加入运动副元素接触表面弹性和阻尼。（3）三状态模型：考虑运动副元素接触、分离和碰撞三种状态。2．间隙运动副模型的建立由于运动副间隙的存在，轴与轴套的中心区产生偏差，从而产生碰撞和摩擦。在机构运行过程中，轴与轴套包括三种运动状态：自由、碰撞和连续接触。轴与轴套的关系如图1所示，其中轴套半

8、径，为轴半径，中心距为e，轴与轴承的间隙用其半径之差来描述：r=-当e-r＜0时，轴与轴套处于自由状态；当e-r＞0时，轴与轴套产生碰撞；10图1轴与轴套间的接触关系图2冲击函数中的弹性阻尼模型当轴与轴套碰撞时，其受力可以分解为切向摩擦力和法向碰撞力。在ADMAS中采用冲击函数法来求解两者在碰撞时的作用力和运动规律，将物体的碰撞等效成一个非线性