氣缸低速摩擦力特性的研究及其建模與仿真.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TH138.5國際圖書分類號：621.85工學(xué)碩士學(xué)位論文氣缸低速摩擦力特性的研究及其建模與仿真碩士研究生：崔宗偉導(dǎo)師：包鋼教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：機(jī)械電子工程所在單位：機(jī)電工程學(xué)院答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要氣動技術(shù)具有成本低、重量輕、無污染、維護(hù)方便和抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點，使其在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，已成為當(dāng)今實現(xiàn)自動化的重要手段。由于半導(dǎo)體、瓷器、

2、玻璃等工業(yè)應(yīng)用場合的需要，對氣缸的低速運動特性提出更高的要求，同時計算機(jī)仿真技術(shù)越來越深入工業(yè)設(shè)計之中。所以對氣缸低速摩擦力特性和仿真模型的研究有很重要意義。首先從摩擦學(xué)的角度進(jìn)行摩擦力和爬行機(jī)理的理論研究；分析了摩擦力的產(chǎn)生的四個動態(tài)階段和摩擦記憶等特性，對比研究了摩擦力的靜、動態(tài)數(shù)學(xué)模型和影響氣缸爬行的因素，推導(dǎo)了帶有Stribeck效應(yīng)的分段Karnopp模型作為氣缸的摩擦力模型。分別構(gòu)建了氣缸摩擦力測試實驗臺和氣缸微位移實驗臺，

3、并在LabVIEW環(huán)境中設(shè)計了實驗臺的軟件部分。利用實驗臺研究了氣缸勻速運動和爬行運動時的摩擦力特性，驗證了低速時摩擦力隨速度增加而非線性減小的特性；并試驗分析了工作壓力、負(fù)載和缸徑等因素對氣缸爬行現(xiàn)象的影響；同時還初步研究了氣缸的預(yù)位移和摩擦力的關(guān)系。最后利用AMESim平臺，以雙作用氣缸元件創(chuàng)建為例，介紹了AMESet工具工作流程，并改進(jìn)了軟件中所有直線氣缸模型。經(jīng)過實驗對比和系統(tǒng)仿真驗證，新模型可以較準(zhǔn)確的反映氣缸低速摩擦力特性。