基于反作用力響應盲區(qū)的重載夾持裝置剛體動力學建模研究.pdf

1、近年來，隨著國家大戰(zhàn)略工程的全面推進，我們國家的鍛造操作裝備得到了迅猛的發(fā)展，但是與發(fā)達國家在設計與制造水平上的差距也是顯而易見的。重載夾持裝置運動副的摩擦特殊性對機械系統(tǒng)動力學的影響是巨大的，從已有的參考文獻來看，對于這方面的研究較少，并且經(jīng)典機械系統(tǒng)動力學在處理運動副摩擦的時候也往往簡化處理，使現(xiàn)有的研究結(jié)論與工程應用存在一定的差距。因此，本文針對上述問題展開研究，運用理論分析、模擬仿真與實驗對照等方法，就反作用力響應盲區(qū)內(nèi)各運動副

2、反力的不確定性和經(jīng)典剛體動力學模型的不完備性展開研究，主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 簡要介紹了反作用力響應盲區(qū)的概念，分析了反作用力響應盲區(qū)對重載夾持裝置動力學的影響，利用關(guān)聯(lián)約束法分別對鉗口夾持輸出力以及鉗口與鍛件的接觸力進行力學建模;找到反作用響應盲區(qū)是造成運動副反力不確定的原因以及經(jīng)典剛體動力學存在缺陷的原因。
　　 列出夾持裝置在垂直夾持和水平夾持的摩擦狀態(tài)表，根據(jù)動載荷的影響，對鉗口各鉸鏈的摩擦狀態(tài)進行判斷，確定

3、處于反作用力響應盲區(qū)內(nèi)的鉸鏈;并對重載夾持裝置剛體動力學模型進行修正，增加相應個數(shù)的摩擦約束方程，從而與經(jīng)典動力學方程組成考慮反作用力響應盲區(qū)影響的完整動力學模型。
　　 利用Matlab對重載夾持裝置的運動副反力進行量化計算，求解出各鉸鏈真實的受力情況，特別是處在反作用力響應盲區(qū)的鉸鏈的受力情況以及運動副反力與摩擦圓相割的距離;利用ADAMS多體動力學仿真軟件，對重載夾持裝置的運動副進行虛擬樣機仿真，將仿真結(jié)果與Matlab量

4、化結(jié)果進行對比。
　　 自主開發(fā)研制運動副反力測定實驗臺，在鉸鏈周圍均布3個稱重傳感器，每個傳感器可得到一個鉸鏈銷軸徑向力，再用平面匯交力系合成法則可以得到鉸鏈的法向支持力，從而求出鉸鏈的運動副反力。
　　 最后，利用實驗室自行研制的鍛造夾持操作實驗平臺，對夾持裝置個別鉸鏈的運動副反力進行現(xiàn)場實驗測試。實驗結(jié)果表明，實驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)基本吻合，從而驗證了重載夾持裝置的剛?cè)狍w動力學模型的合理性和可行性，為該動力學模型運用到