机械毕业设计1080两自由度风洞实验运动装置机械结构总体设计

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《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言在机械工程领域,机构综合是研究机构设计、分析和优化的重要手段。

其中,2自由度平面机构综合在各种机械系统中具有广泛的应用。

本文将探讨2自由度平面机构综合的原理和方法,并以其为基础,对装载机结构进行创新设计。

二、2自由度平面机构综合概述2自由度平面机构是指在平面内可以沿两个方向运动的机构,具有灵活性和多变性。

这种机构综合了多种运动原理和结构特点,可以满足不同机械系统的需求。

在机构综合过程中,需要考虑机构的运动学、动力学、强度、刚度等多个方面。

通过对机构的结构进行优化和设计,可以提高机构的性能和使用寿命。

三、装载机结构的特点与问题装载机作为一种常见的工程机械设备,广泛应用于各类工程项目中。

其结构主要包括铲斗、动臂、摇杆等部分。

然而,随着工程要求的不断提高,传统的装载机结构在运动性能、承载能力、可靠性等方面存在一定的问题。

因此,对装载机结构进行创新设计,提高其性能和可靠性,具有重要的现实意义。

四、基于2自由度平面机构综合的装载机结构创新设计针对传统装载机结构存在的问题,本文提出了一种基于2自由度平面机构综合的装载机结构创新设计方案。

该方案通过对机构的结构进行优化和设计,实现了装载机的多方向运动和高效作业。

具体而言,该方案包括以下几个方面:1. 运动学设计:通过对2自由度平面机构的运动学特性进行分析,确定装载机的运动轨迹和运动范围,以满足不同工程的需求。

2. 结构设计:根据运动学设计结果,对装载机的结构进行优化设计。

采用高强度材料和先进制造工艺,提高结构的强度和刚度。

同时,通过合理布局机构的各个部分,减小机构的摩擦和能耗。

3. 控制系统设计:为实现对装载机的精确控制,需要设计一套先进的控制系统。

该系统应具有高精度、高响应速度和良好的稳定性,以确保装载机在各种工况下都能正常工作。

4. 实验验证:通过实验验证装载机的性能和可靠性。

机械设计制造及自动化专业毕业论文完整版-两面自由度的工作台设计

机械设计制造及自动化专业毕业论文完整版-两面自由度的工作台设计

毕业设计(论文)题目面向LED封装的XY二自由度的工作台的设计专业名称机械设计制造及其自动化班级学号078105213学生姓名1111指导教师张绪坤填表日期2011 年 1 月23 日说明开题报告应结合自己课题而作,一般包括:课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。

以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。

但每个专业填写内容应保持一致。

一、选题的依据及意义:工作台系统是LED封装行业中的一种重要制造装备。

LED行业在我国作为一个新兴行业,这几年来发展较快,特别是新型半导体(LED)照明,随着发光材料与发光技术的不断革新,半导体技术在照明领域掀起了一场新的革命——半导体照明。

半导体(LED)照明产品,尤其是氮化镓基(GaN)白光 LED照明光源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件,在功耗、寿命以及环保等方面均有不可比拟的优越性。

随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光LED的问世,半导体照明工具有望替代传统白炽灯、日光灯、卤素灯的主导地位,成为广泛应用的节能环保的优质光源,成为照明行业的主流产品。

甚至有人评价说,半导体照明带来的是“照明领域的第三次革命”,“其意义不亚于以人类高高举起第一根火把和爱迪生发明第一只白炽灯为代表的前两次照明领域的革命。

”目前,LED作为“照亮未来的技术”,已受到越来越多国家的重视。

封装是指安装半导体电路外壳,不仅起着安放、固定、密封、保护芯片使之不受外界环境干扰和腐蚀破坏的作用,而且是沟通内部电路与外部电路的桥梁。

所谓LED封装加工是将晶片上的连接点用导线封装外壳的引脚上,这些引脚又通过导线与其他电路连接,因此,封装对LED芯片起着重要的作用。

而阴险键合(Wire blonding)技术仍然是LED封装连接技术中广泛使用的灵活形式,焊线机是用铝线(或其他材料)把电路板上的压焊点与外壳或引线框架上的外引线引出端通过键合连接起来。

《2024年度2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

《2024年度2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的飞速发展,机械系统的设计和创新成为了众多科研领域的重要课题。

其中,2自由度平面机构综合和装载机结构创新是机械工程领域中两个重要的研究方向。

本文将就这两个主题展开讨论,探讨其理论、方法及实际应用。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构综合是指在一个平面内,机构能够沿着两个相互垂直的方向进行运动或产生力的作用。

这种机构在机械系统中具有广泛的应用,如机械臂、机器人等。

1. 理论方法在2自由度平面机构综合中,主要涉及运动学和动力学理论。

运动学主要研究机构的运动规律和运动轨迹,而动力学则研究机构在运动过程中所受的力和力矩。

通过建立数学模型,可以分析机构的运动特性和性能。

2. 实际应用在机械臂和机器人等设备中,2自由度平面机构综合的应用非常广泛。

例如,通过控制两个相互垂直的驱动装置,可以实现机械臂在平面内的精确运动。

此外,这种机构还可以应用于其他需要平面运动的设备中,如自动化生产线、精密测量设备等。

三、装载机结构创新装载机是一种广泛应用于工程领域的重型机械设备,其结构设计和性能对于提高工作效率和降低成本具有重要意义。

因此,装载机结构创新是机械工程领域中的一个重要课题。

1. 创新方向装载机结构创新主要涉及结构优化、材料选择、驱动系统等方面。

通过采用新型材料和先进的制造技术,可以提高装载机的承载能力和使用寿命。

同时,优化结构设计和改进驱动系统也可以提高装载机的工作效率和能源利用率。

2. 实例分析以某型装载机为例,通过对其结构进行优化设计,采用高强度钢材和先进的焊接技术,提高了装载机的承载能力和抗震性能。

同时,改进驱动系统,采用液压传动和电子控制系统,实现了装载机的智能化和自动化。

这些改进使得装载机在工作过程中更加高效、节能和环保。

四、结论2自由度平面机构综合和装载机结构创新是机械工程领域中的两个重要研究方向。

毕业设计-二自由度机器人的结构设计与仿真

毕业设计-二自由度机器人的结构设计与仿真

二自由度机器人的结构设计与仿真学院:专业:姓名:指导老师:机械与车辆学院机械电子工程学号:职称:教授中国·XX二○一二年五月毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《二自由度机器人的结构设计与仿真》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。

本人签名:日期:年月日二自由度机器人的结构设计与仿真摘要并联机器人有着串联机器人所不具有的优点,在应用上与串联机器人形成互补关系。

二自由度并联机器人是并联机器人家族中的重要组成部分,由于结构简单、控制方便和造价低等特点,有着重要的应用前景和开发价值。

本论文研究了一种新型二自由度平移运动并联机构,该并联机构采用类五杆机构,平行四边形刚架结构来实现,可有效地消除铰链间隙,提高动平台的工作性能,同时有抵抗切削颠覆力矩的能力。

根据该二自由度平面机构的工作空间,利用平面几何的方法求得连杆的长度,并通过Pro/E软件进行仿真检验,并通过软件仿真的方式,优化连杆长度,排除奇异点,同时合理设计机械结构的尺寸,完成结构设计。

对该二自由度并联机器人,以Pro/E为平台,建立两自由度平移运动并联机器人运动仿真模型,验证了机构的实际工作空间和运动情况。

最后指出了本机构的在实际中的应用。

并使用AutoCAD软件进行了重要装置和关键零件的工程图绘制工作,利用ANSYS 软件分析了核心零件的力学性能。

研究结果表明,本文所设计的二自由度机器人性能良好、工作灵活,很好地满足了设计指标要求,并已具备了一定的实用性。

关键词:二自由度;并联机器人;仿真;结构设计;Pro/E2-DOF robot structure design and simulationAbstractParallel robot has a series of advantages of the robot does not have to form a complementary relationship between the application and the series robot. The 2-DOF parallel robot is an important part of the family of parallel robots. The structure is simple, convenient and cost control and low, with significant potential applications and the development value. In this thesis, a new 2- DOF translational motion parallel mechanism, the analogous mechanism for class five institutions, parallelogram frame structure, which can effectively eliminate the hinge gap and improve the performance of the moving platform, while resistance to cutting subvert the torque capacity.The working space of the 2-DOF planar mechanism, the use of plane geometry to obtain the length of the connecting rod, and the Pro/E software simulation test, and software simulation to optimize the connecting rod length, excluding the singular point, while the size of the rational design of mechanical structure, complete the structural design. And important equipment and key parts of the engineering drawings using AutoCAD software, using ANSYS software to analyze the mechanical properties of the core parts.The 2-DOF parallel robot to the Pro/E platform, the establishment of the 2-DOF of translational motion parallel robot simulation model to verify the organization's actual work space and movement. Finally, this institution in the practical application. The results show that the combination of good motor performance of the 2-DOF parallel robot,good to meet the index requirements, and already have a certain amount of practicality.Keywords: 2-DOF; parallel robot; simulation; structural design; Pro/E目录1前言 (1)1.1本课题的研究背景及意义 (1)1.1.1什么是机器人 (1)1.1.2机器人技术的研究意义 (1)1.2机器人的历史与发展现状 (2)1.2.1机器人的发展历程 (2)1.2.2机器人的主要研究工作 (3)1.2.3少自由度机器人的发展历程 (4)1.3本课题的研究内容 (5)2二自由度机器人系统方案设计 (7)2.1二自由度并联机器人机构简介 (7)2.2执行机构方案设计及分析 (7)3二自由度机器人的结构设计与运动分析 (8)3.1已知设计条件及参数 (8)3.1.1连杆机构自由度计算 (8)3.1.2五杆所能达到的位置计算 (8)3.2对机构主体部分的运动学逆解分析 (10)3.2.1位置分析 (10)3.2.2速度与加速的分析 (11)3.3受力分析 (12)4基于Pro/E软件环境下二自由度机器人的结构设计 (16)4.1 Pro/E软件简介 (16)4.2驱动元器件的选择 (17)4.2.1步进电机的选择 (17)4.2.2联轴器选择 (18)4.3平面连杆机构的结构参数确定 (19)4.4输入轴的设计 (20)4.5安装支架的参数确定 (21)5基于Pro/E软件环境下的机器人装配及动态仿真 (23)5.1虚拟装配过程 (23)5.1.1连杆机构的装配 (23)5.1.2安装支架的装配 (24)5.1.3完成二自由度机器人的最终装配 (24)5.2基于Pro/E软件环境下的动态仿真 (25)6基于AutoCAD软件环境下的机械结构设计 (31)6.1AutoCAD软件简介 (31)6.2平面连杆机构的结构设计 (32)6.3机架的结构部件图绘制 (33)6.4二自由度机器人工程图绘制 (34)7基于Ansys软件环境下的有限元分析 (36)7.1Ansys软件简介 (36)7.2对输入轴的有限元分析 (37)7.3对输入连杆的有限元分析 (37)8 总结与展望 (40)8.1课题研究工作总结 (40)8.2研究展望 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录(一) (45)附录(二) (52)1前言机器人技术是一门光机电高度综合、交叉的学科,它涉及机械、电气、力学、控制、通信等诸多方面。

《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的飞速发展,机械系统的设计和创新显得尤为重要。

其中,2自由度平面机构综合和装载机结构创新是当前研究的热点领域。

本文旨在探讨2自由度平面机构综合的基本原理,以及在装载机结构创新中的应用。

通过综合分析机构动力学、机械设计及优化等理论,为装载机结构创新提供新的思路和方法。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是指在一个平面内可以完成两个方向运动的机械结构。

其综合涉及多个学科领域,包括机械设计、力学、控制理论等。

这种机构具有较高的灵活性和适应性,广泛应用于各种机械设备中。

2.1 2自由度平面机构的基本原理2自由度平面机构的基本原理是通过两个或多个相互独立的运动副(如转动副、滑动副等)实现两个方向的运动。

这种机构可以实现多种复杂的运动轨迹和运动模式,从而满足不同的工作需求。

2.2 2自由度平面机构的综合方法2自由度平面机构的综合方法主要包括理论分析和实验验证两个步骤。

理论分析主要依据机构力学、控制理论等学科知识,通过数学模型和仿真分析,确定机构的运动性能和动力学特性。

实验验证则通过实际搭建机构模型,进行实验测试和验证,确保理论分析的正确性和可靠性。

三、装载机结构创新装载机是一种广泛应用于工程建设、矿山开采等领域的机械设备。

其结构设计和创新对于提高工作效率、降低能耗、增强安全性等方面具有重要意义。

将2自由度平面机构综合应用于装载机结构创新中,可以有效提高装载机的性能和效率。

3.1 传统装载机结构及其局限性传统装载机结构主要采用单一的驱动方式和运动模式,虽然能够完成基本的装载和运输任务,但在复杂的工作环境中存在较大的局限性,如工作效率低、能耗高、安全性差等问题。

3.2 装载机结构创新思路和方法针对传统装载机结构的局限性,我们可以采用2自由度平面机构综合的方法,对装载机结构进行创新设计。

具体思路包括:根据实际工作需求,确定机构的运动性能和动力学特性;选择合适的运动副和驱动方式,实现机构的两个方向运动;通过优化设计,提高机构的稳定性和可靠性;最后进行实验验证,确保理论分析的正确性和可靠性。

《2024年度2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新研究摘要:本文以2自由度平面机构综合理论为指导,对装载机结构进行了深入研究与创新设计。

通过综合分析机构的运动特性及装载机的实际工作需求,提出了一种新型的装载机结构方案,旨在提高装载机的作业效率、稳定性和可靠性。

本文首先介绍了2自由度平面机构的基本原理和特点,然后详细阐述了装载机结构创新的设计思路、方法及实施过程,最后通过实验验证了该创新结构的优越性。

一、引言随着现代工业技术的不断发展,装载机作为工程建设和物流运输中的重要设备,其结构设计和性能优化显得尤为重要。

其中,2自由度平面机构因其独特的运动特性和灵活性,在装载机等工程机械中得到了广泛应用。

本文旨在通过对2自由度平面机构综合理论的研究,结合装载机实际工作需求,进行结构创新设计,以提高装载机的整体性能。

二、2自由度平面机构基本原理与特点2自由度平面机构是指机构在平面内可以沿两个方向进行运动的机构系统。

其基本原理是通过改变连杆的长度或角度,实现机构在平面内的平动和转动。

该机构具有运动灵活、结构紧凑、传动效率高等特点,广泛应用于各类工程机械中。

三、装载机结构创新设计思路与方法针对装载机的工作需求,本文提出了以下结构创新设计思路与方法:1. 运动分析:通过对装载机的工作过程进行运动分析,确定机构在平面内的运动需求。

2. 机构选型与优化:根据运动需求,选择合适的2自由度平面机构,并进行优化设计,以提高机构的运动性能和稳定性。

3. 结构设计:结合装载机的整体结构,进行机构的结构设计,确保机构的可靠性和稳定性。

4. 材料选择与加工工艺:选择合适的材料和加工工艺,确保机构的制造质量和性能。

四、装载机结构创新实施过程根据上述设计思路与方法,本文进行了装载机结构创新的实施过程:1. 设计阶段:根据装载机的实际工作需求,进行机构的设计和选型。

2. 仿真分析:通过仿真软件对机构进行运动学和动力学分析,验证设计的合理性和可行性。

2自由度机构课程设计

2自由度机构课程设计

2自由度机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解2自由度机构的概念,掌握其分类及特点;2. 学生能描述2自由度机构的运动原理和运动方程;3. 学生能解释2自由度机构在工程实际中的应用。

技能目标:1. 学生能够分析2自由度机构的运动特性,并进行简单的设计;2. 学生能够运用2自由度机构的原理解决实际问题,提高解决问题的能力;3. 学生能够运用所学知识,进行2自由度机构的创新设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生对我国机械工程领域的自豪感,培养爱国主义情怀。

课程性质:本课程为机械原理课程的一部分,侧重于2自由度机构的学习,旨在帮助学生掌握2自由度机构的基本知识和应用。

学生特点:学生为高中二年级学生,具有一定的物理和数学基础,对机械原理有一定兴趣。

教学要求:结合学生实际情况,采用讲解、实例分析、实践操作等教学方法,使学生在理解基本概念的基础上,提高实际操作能力和创新设计能力。

通过课程目标的分解,确保教学设计和评估的针对性。

二、教学内容1. 引言:介绍2自由度机构在机械系统中的应用和重要性。

2. 理论知识:a. 2自由度机构的定义及分类b. 2自由度机构的运动原理和运动方程c. 2自由度机构的运动特性分析3. 实践操作:a. 2自由度机构的简单设计b. 2自由度机构的模型制作与调试4. 应用案例分析:介绍2自由度机构在实际工程中的应用实例。

5. 创新设计:a. 2自由度机构创新设计思路与方法b. 学生进行2自由度机构创新设计实践教学大纲安排:第一课时:引言及2自由度机构的定义、分类第二课时:2自由度机构的运动原理和运动方程第三课时:2自由度机构的运动特性分析第四课时:2自由度机构的简单设计和模型制作第五课时:2自由度机构的应用案例分析和创新设计思路第六课时:学生进行2自由度机构创新设计实践及成果展示教学内容与教材关联性:本教学内容基于教材中关于2自由度机构的相关章节,结合课程目标进行适当拓展和深化,确保学生能够系统地掌握2自由度机构的知识。

《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新研究一、引言在机械工程领域,机构综合是一项关键技术,特别是在机械设计与创新中。

其中,2自由度平面机构以其灵活性和可操作性在多个领域得到广泛应用。

本文将重点探讨2自由度平面机构的综合应用及其在装载机结构创新中的应用。

二、2自由度平面机构综合概述2自由度平面机构,即在一个平面内具有两个独立运动方向的机构,其核心在于通过两个或多个运动副的协调作用,实现预期的运动轨迹或动作。

这种机构具有结构紧凑、运动灵活、操作方便等优点,广泛应用于各种机械设备中。

(一)2自由度平面机构的基本原理该机构通过不同的运动副组合,实现平面内的转动和移动,从而达到所需的运动效果。

运动副是机构中的关键部件,其性能直接影响到机构的运动精度和稳定性。

(二)2自由度平面机构的分类根据不同的运动副类型和组合方式,2自由度平面机构可以分为多种类型,如连杆机构、齿轮机构等。

每种类型都有其独特的应用场景和优势。

三、装载机结构中的2自由度平面机构应用装载机作为一种重要的工程机械,其结构设计和运动性能直接影响到工作效率和作业质量。

在装载机结构中,2自由度平面机构的应用具有重要的意义。

(一)装载机工作装置中的2自由度平面机构装载机的工作装置包括动臂、斗杆和铲斗等部件,这些部件的协同运动是实现装载作业的关键。

通过引入2自由度平面机构,可以优化工作装置的运动轨迹和动作顺序,提高工作效率和作业质量。

(二)装载机行走装置中的2自由度平面机构装载机的行走装置也需要具备一定的灵活性和稳定性。

通过在行走装置中引入2自由度平面机构,可以实现装载机的灵活转向和稳定行驶,提高作业效率和安全性。

四、装载机结构创新研究在装载机结构创新中,2自由度平面机构的应用具有重要的潜力。

通过优化机构的设计和组合方式,可以实现装载机结构的进一步创新和升级。

(一)创新设计思路在装载机结构创新中,可以从以下几个方面入手:一是优化2自由度平面机构的运动副设计,提高机构的运动精度和稳定性;二是通过引入新型材料和制造技术,提高装载机的结构强度和耐用性;三是优化装载机的整体布局和结构设计,提高作业效率和安全性。

《2024年度2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言在现代机械工程领域,机构综合及创新设计的重要性不言而喻。

本文旨在探讨2自由度平面机构综合及其在装载机结构创新中的应用。

首先,我们将对2自由度平面机构的基本原理和特性进行详细分析,然后探讨其在装载机结构创新中的具体应用,以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是一种具有两个独立运动方向的机械结构,能够在平面内实现复杂的运动轨迹。

其基本原理是通过两个相互独立的驱动系统,使机构在平面内实现多种运动模式。

这种机构具有结构紧凑、运动灵活、适应性强等优点,在机械工程领域具有广泛的应用。

在2自由度平面机构综合方面,我们需要考虑机构的运动学、动力学、力学等多个方面的因素。

首先,要确定机构的运动范围和精度要求,以确保机构能够满足设计要求。

其次,要分析机构的驱动力和负载能力,以确保机构在运行过程中具有足够的稳定性和可靠性。

此外,还需要考虑机构的制造工艺和成本等因素,以实现机构的优化设计。

三、装载机结构创新中的应用装载机是一种广泛应用于土木工程、矿山、港口等领域的重型机械设备,其结构复杂、工作强度大。

将2自由度平面机构综合应用于装载机结构创新中,可以有效提高装载机的性能和效率。

首先,2自由度平面机构可以应用于装载机的铲斗机构。

通过引入两个独立的驱动系统,使铲斗在平面内实现更加灵活的运动轨迹,从而提高铲斗的装载效率和精度。

其次,2自由度平面机构还可以应用于装载机的行走机构。

通过优化行走机构的运动轨迹和驱动方式,可以提高装载机的越野性能和稳定性,从而适应更加复杂的工作环境。

此外,在装载机结构创新中,我们还可以通过引入先进的控制系统和传感器技术,实现装载机的智能化和自动化。

例如,通过安装位置传感器和力传感器,可以实时监测铲斗的位置和负载情况,从而实现精确的装载控制。

同时,通过引入先进的控制系统,可以实现装载机的自动导航和路径规划,从而提高装载机的作业效率和安全性。

《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的飞速发展,机械结构的综合性能和创新能力成为了决定产品性能和市场竞争力的重要因素。

本文旨在探讨2自由度平面机构综合及在装载机结构创新中的应用。

通过综合分析,寻求提高机构性能、优化结构设计和实现创新的方法。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是一种具有两个独立运动方向的机械结构,广泛应用于各种机械设备中。

其综合性能的优劣直接影响到整个机械系统的运行效率和稳定性。

1. 机构设计原则在2自由度平面机构设计中,应遵循以下原则:(1)功能性:机构应满足设计要求,具备所需的功能和性能。

(2)稳定性:机构应具有较高的稳定性,以确保在运行过程中不会出现晃动或失稳现象。

(3)可维护性:机构设计应便于维护和保养,降低维修成本。

2. 机构综合方法2自由度平面机构的综合方法主要包括:运动学分析、动力学分析、优化设计和仿真验证等。

通过这些方法,可以全面评估机构的性能,发现潜在问题,提出改进措施。

三、装载机结构创新装载机是一种广泛应用于土方作业的机械设备,其结构性能直接影响到作业效率和安全性。

通过引入2自由度平面机构综合技术,可以实现装载机结构的创新和优化。

1. 传统装载机结构分析传统装载机结构主要采用刚性连接和液压驱动等方式,虽然能够满足基本作业需求,但存在结构笨重、能耗高、维护成本高等问题。

因此,有必要对装载机结构进行创新和优化。

2. 装载机结构创新途径(1)引入2自由度平面机构:通过引入2自由度平面机构,可以实现装载机作业的灵活性和稳定性,提高作业效率。

(2)优化结构设计:根据实际需求,对装载机结构进行优化设计,降低能耗、减轻重量、提高可靠性。

(3)智能化技术应用:将智能化技术应用于装载机结构中,实现自动化作业、远程控制和故障诊断等功能。

四、实例分析以某型装载机为例,通过引入2自由度平面机构综合技术,对其结构进行创新和优化。

《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的飞速发展,机械系统的设计和创新成为了工业领域的重要研究方向。

其中,2自由度平面机构作为一种典型的机械结构,其综合应用及创新设计对于提升产品性能和优化结构设计具有重要意义。

装载机作为工程机械设备中的一种,其结构创新和优化更是直接关系到设备的工作效率和稳定性。

本文将就2自由度平面机构综合及其在装载机结构创新中的应用进行详细探讨。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是指能够在二维平面内实现两个方向运动的机械结构。

这种机构通常由多个部件组成,通过一定的连接方式和运动副实现运动。

在机械系统中,2自由度平面机构的应用广泛,如机器人、自动化设备等。

其综合应用需要考虑机构的运动学、动力学特性以及实际工作环境等因素。

在2自由度平面机构的综合过程中,首先要明确机构的功能需求和性能指标。

然后,根据这些需求和指标进行机构设计,包括选择合适的运动副、确定部件的尺寸和形状等。

此外,还需要对机构进行运动学和动力学分析,以确保机构能够满足实际工作需求。

在综合过程中,还需要考虑机构的可靠性和稳定性等因素,以确保机构在长期使用过程中能够保持良好的性能。

三、装载机结构创新装载机是一种广泛应用于工程建设领域的机械设备,其结构复杂且对工作效率和稳定性有较高要求。

随着技术的发展和工程需求的变化,装载机的结构创新成为了提升其性能和适应市场需求的重要手段。

在装载机结构创新中,2自由度平面机构的应用为设备的设计和优化提供了新的思路。

通过将2自由度平面机构与装载机的液压系统、电气系统等相结合,可以实现设备的智能化、自动化和高效化。

例如,通过在装载机的铲斗和转斗等部位引入2自由度平面机构,可以提高设备的操作灵活性和作业效率。

此外,还可以通过优化机构的运动学和动力学特性,提高设备的稳定性和可靠性。

四、2自由度平面机构在装载机结构创新中的应用在装载机结构创新中,2自由度平面机构的应用主要体现在以下几个方面:1. 铲斗运动控制:通过引入2自由度平面机构,可以实现铲斗的精确控制和高效作业。

毕业设计(论文)-两自由度机械手设计与加工[管理资料]

毕业设计(论文)-两自由度机械手设计与加工[管理资料]

厦门技师学院毕业设计(论文)题目:两自由度机械手设计与加工学院:厦门技师学院专业、班级:07数控(技师)作者姓名:学号:指导教师:职称:助讲师2011 年6 月摘要机械手广泛的应用于工业、农业等领域中,发挥着重要的作用。

两自由度机械手作为一种主要的形式,具有重要的研究意义。

本文基于虚拟样机技术,完成了两自由度机械手机械系统的设计与加工。

论文提出了基于虚拟样机技术的机械手设计思想和总体设计方案。

利用三维设计软件UG进行了机械手零部件的设计。

在此基础上,利用动力学仿真软件UG对机械手进行了虚拟样机建模与仿真,分析机械手设计中存在的缺陷,并进行了相应的改进。

为了便于机械手的数控加工,利用UG软件中的数控加工模块对机械手零部件进行了数控加工编程。

两自由度机械手机械系统的设计与加工为实际的物理样机制造奠定了基础。

关键词:机械手;两自由度;三维设计;数控加工目录前言 (1)1总体方案设计 (1) (1) (2) (2) (4)2两自由度机械手零部件的三维设计 (4) (4) (6)、齿轮零部件设计 (7) (15) (16) (19) (20)3两自由度机械手机械零部件的数控加工编程 (21) (21) (21) (22) (24)4两自由度机械手设计加工材料成本预算 (25)结论 (27)参考文献 (28)附录两自由度机械手装配图与零件图 (29)致谢 (29)两自由度机械手设计与加工前言机械手是能够模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部和运动机构组成。

手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。

运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。

《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新研究摘要:本文针对2自由度平面机构综合和装载机结构创新进行深入探讨。

首先,概述了2自由度平面机构的基本原理及其在机械设计中的应用。

接着,详细分析了装载机结构的传统设计与现代创新方法,最后探讨了如何将2自由度平面机构综合应用于装载机结构创新中,以期为相关领域的研究和应用提供参考。

一、引言随着现代机械工程技术的不断发展,机构的设计与综合在机械产品中发挥着越来越重要的作用。

其中,2自由度平面机构以其独特的运动特性和广泛的应用领域,逐渐成为机械设计领域的研究热点。

装载机作为工程机械中的重要设备,其结构的设计与创新直接影响到设备的性能和使用效率。

因此,将2自由度平面机构综合应用于装载机结构创新中,具有重要的理论和实践意义。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是一种能够在两个方向上实现运动的机构,其基本原理是通过两个或多个相互关联的构件,在平面内实现预期的运动。

这种机构具有结构简单、运动灵活、适应性强等特点,广泛应用于各种机械产品中。

在机构综合方面,需要综合考虑机构的运动特性、结构形式、力学性能等因素,以达到最优的设计效果。

三、装载机结构传统设计与现代创新方法装载机作为一种重要的工程机械,其传统设计主要依赖于经验设计和试验验证。

随着计算机辅助设计技术的发展,现代装载机设计逐渐向数字化、智能化方向发展。

在结构创新方面,主要采用新型材料、优化设计算法、多学科交叉融合等方法,以提高装载机的性能和使用效率。

四、2自由度平面机构在装载机结构创新中的应用将2自由度平面机构综合应用于装载机结构创新中,可以有效地提高装载机的运动性能和作业效率。

具体而言,可以通过优化装载机的液压系统、驱动系统、行走系统等,引入2自由度平面机构的运动特性,使装载机在作业过程中更加灵活、高效。

同时,还可以通过优化装载机的结构形式,降低设备的能耗和故障率,提高设备的可靠性和使用寿命。

两自由度翻转连杆机构设计

两自由度翻转连杆机构设计

两自由度翻转连杆机构设计1. 引言翻转连杆机构是一种常用的机械结构,广泛应用于工程领域。

它由若干连接在一起的连杆组成,通过转动和连接点之间的运动,实现了连杆机构的运动。

在本文中,我们将研究一种两自由度翻转连杆机构的设计方法,详细介绍其结构和工作原理,并分析其优缺点。

2. 两自由度翻转连杆机构的结构两自由度翻转连杆机构由两个连杆组成,每个连杆都有两个连接点。

这样一来,整个机构就有两个自由度,即可以在平面内进行平动和转动。

为了实现这个目标,我们需要设计合适的连杆长度和连接方式。

2.1 连杆长度的确定连杆的长度对机构的运动和稳定性有很大的影响。

过长的连杆容易导致机构不稳定,而过短的连杆会限制机构的运动范围。

因此,在设计连杆长度时,需要根据具体的应用需求和运动要求进行合理的选择。

2.2 连接方式的选择连接点的选择和连接方式的设计也是翻转连杆机构设计的重要方面。

常见的连接方式有销连接、铰接和滑动连接等。

根据机构的运动要求和工作环境,选择合适的连接方式能够提高机构的运动效率和稳定性。

3. 两自由度翻转连杆机构的工作原理两自由度翻转连杆机构通过不同连杆的转动和连接点的运动,实现了平面内的运动。

具体工作原理如下:3.1 连杆的转动两个连杆可以绕各自的连接点进行转动。

通过控制两个连杆的旋转角度,可以使连杆机构在平面内实现不同的动作。

例如,将两个连杆的旋转角度保持一致,并且一个连杆旋转角度为正,另一个连杆旋转角度为负,可以使得机构进行旋转运动。

3.2 连接点的运动连接点是两个连杆的交点,它的运动也会影响到机构的运动。

通过控制连接点的位置和运动轨迹,可以实现机构的平动运动。

例如,当连接点绕一个连杆旋转时,机构可以进行平动运动。

4. 两自由度翻转连杆机构的优缺点两自由度翻转连杆机构具有以下优点:•简单且紧凑的结构,易于制造和安装。

•机构自由度高,能够实现多种运动方式。

•机构运动平稳,精度高。

然而,该机构也存在一些缺点:•机构的稳定性较差,在高速运动时容易产生振动。

机械毕业设计1080两自由度风洞实验运动装置机械结构总体设计

机械毕业设计1080两自由度风洞实验运动装置机械结构总体设计

两自由度风洞实验运动装置机械结构总体设计专业:机械设计制造及其自动化学生:指导教师:完成日期:2014年5月30日摘要风洞试验设备是一个国家航空航天事业发展的基础设施 ,对国家的航空航天事业、武器装备研制以及国民经济的发展发挥着非常重要的作用。

风洞试验是研制新型飞行器必不可少的重要环节。

每一种新型飞行器的研制都需要在风洞中进行大量的试验。

串联机构的发展曾经带动了空间机构学的发展,近20年来并联机构的发展再次促进了空间机构学的发展。

今天,为了我国的科技进步,自主创新性及在一些新兴产业和领域开辟自己独特的道路,基于串联机构与并联机构的特点,混联机构成为各种高端技术应用一个新的热点。

本文对两(少)自由度机构的现状和发展趋势以及风洞试验进行了简略的阐述,在此基础上进行两自由度运动机构的结构设计;介绍SolidWorks软件和对所设计的两自由度运动机构装置进行的三维造型过程;对所设计的运动机构的主要节点进行的强度校核和力学性能的分析;在校核的基础上选择了合适的电机;最后对本课题做一个总结和展望。

关键词:串联,两自由度,风洞试验,三维造型。

AbstractWind tunnel testing facilities are infrastructures for the aeronautics and astronautics of a nation ,which are important for aviation and spaceflight career ,weapon development and national economy. It is an important and indispensable part of the development of new types of aircraft for the wind tunnel test. Development of each new aircraft needs carry out a large number of tests in a wind tunnel.The development of the series mechanisms have contributed to the study of space mechanism ,and nearly 20 years of the parallel mechanism have promoted the development of the space mechanism again. At the present,in order to advance of science and technology of China,independent innovation and open up the unique way in some new industries and fields,based on the characteristics of series mechanisms and parallel mechanism,parallel-series institutions become a hot new area of all high-end technology applications .In this paper, a brief description of current situation and development of two (few) degree of freedom mechanism and wind tunnel experiment, further for structure design to the two degrees of freedom motion mechanism; introduction of SolidWorks software and process for the design of two degrees of freedom movement mechanism unit for three-dimensional modeling ; strength check and mechanical properties analysis for the main nodes of movement mechanism, based on that select suitable motor; finally this project makes a summary and prospected.Key words:Series, Two degree of freedom, wind tunnel, Three-dimensional modeling.目录摘要Abstract第一章绪论 (1)1.1课题背景、目的及意义 ................... 错误!未定义书签。

《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的不断发展,机械结构的设计与优化成为了工程领域的重要研究方向。

其中,2自由度平面机构作为一种重要的机械结构形式,其综合性能的优化对于提升整个机械系统的运行效率和稳定性具有重要意义。

同时,装载机作为现代物流和工程建设的必备设备,其结构创新对于提高作业效率和降低能耗同样具有重要价值。

本文将就2自由度平面机构综合以及装载机结构创新进行探讨。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是指在一个平面内能够进行两个方向上运动的机械结构。

这种机构在各种机械设备中有着广泛的应用,如机器人、机床、自动化生产线等。

因此,对2自由度平面机构的综合性能进行优化,对于提升整个机械系统的性能具有重要意义。

首先,我们需要对2自由度平面机构的基本原理和构成进行深入理解。

这种机构通常由驱动系统、传动系统、执行机构等部分组成。

在综合优化过程中,我们需要考虑机构的运动精度、稳定性、能耗等多个方面。

在运动精度方面,我们可以通过优化驱动系统和传动系统的设计,提高机构的运动精度。

例如,采用高精度的驱动器和传动装置,以及合理的运动控制策略,可以使得机构在运动过程中达到更高的精度要求。

在稳定性方面,我们可以通过优化执行机构的结构设计,提高机构的稳定性。

例如,采用合理的支撑和固定方式,以及优化机构的刚度和阻尼等参数,可以使得机构在运行过程中更加稳定。

此外,在能耗方面,我们可以通过优化机构的运动轨迹和速度控制策略,降低机构的能耗。

例如,采用合理的速度规划和能量回收策略,可以使得机构在运行过程中更加节能。

三、装载机结构创新装载机是一种广泛应用于物流和工程建设的设备,其结构创新对于提高作业效率和降低能耗具有重要意义。

在进行装载机结构创新时,我们需要考虑以下几个方面。

首先,我们需要对装载机的工作环境和作业要求进行深入分析。

例如,对于需要在狭小空间内进行作业的装载机,我们需要设计更加紧凑的结构;对于需要承受大负荷的装载机,我们需要采用更加坚固的材料和结构设计。

《2024年度2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的不断发展,机械装置的复杂性和精度要求越来越高。

其中,机构综合和结构创新是机械设计领域的重要研究方向。

本文将重点探讨2自由度平面机构综合及其在装载机结构创新中的应用。

首先,我们将对2自由度平面机构进行综合分析;其次,探讨装载机结构的特点及存在的问题;最后,提出一种基于2自由度平面机构综合的装载机结构创新方案。

二、2自由度平面机构综合2自由度平面机构是一种能够在平面内实现两个方向运动的机械装置。

其综合涉及到机构的设计、分析、优化等多个方面。

在机构设计中,需要考虑到机构的运动范围、运动精度、稳定性等因素。

在机构分析中,需要运用力学、数学等知识,对机构的运动过程进行定量描述。

在机构优化中,需要采用优化算法,对机构的性能进行优化,以满足实际需求。

针对2自由度平面机构的综合,我们可以从以下几个方面进行:1. 运动学分析:通过对机构的运动过程进行定量描述,分析机构的运动范围、运动精度等性能指标。

2. 动力学分析:运用力学知识,对机构的运动过程进行动力学分析,了解机构的受力情况及运动稳定性。

3. 优化设计:采用优化算法,对机构的性能进行优化,提高机构的运动精度和稳定性。

三、装载机结构特点及存在的问题装载机是一种广泛应用于土木工程、矿山、港口等领域的重型机械装置。

其结构复杂,涉及到多个部件的协同工作。

然而,现有的装载机结构存在一些问题,如结构笨重、能耗高、维护成本高等。

这些问题严重影响了装载机的性能和使用寿命。

四、基于2自由度平面机构综合的装载机结构创新方案针对装载机结构存在的问题,我们可以采用2自由度平面机构综合的思想,提出一种创新的装载机结构方案。

具体而言,我们可以将装载机的某些部件设计成2自由度平面机构,使其能够在平面内实现两个方向的运动。

这样可以提高装载机的作业效率、降低能耗、减少维护成本。

具体创新方案包括:1. 设计新型的斗臂结构:将斗臂设计成2自由度平面机构,使其能够在平面内实现两个方向的运动,从而提高装载机的作业范围和作业效率。

《2024年2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新一、引言随着现代工业技术的飞速发展,机械结构的综合设计和创新已经成为推动工业进步的重要驱动力。

其中,2自由度平面机构综合设计以及装载机结构创新,更是体现了机械设计领域的最新研究成果。

本文将就这两个方面进行详细阐述,旨在探讨如何通过机构综合设计实现更高的工作效率和更好的结构性能,以及如何对装载机结构进行创新设计,以满足现代工业的多样化需求。

二、2自由度平面机构综合设计2自由度平面机构综合设计,主要是指在平面机构中,通过优化设计,使其具有两个方向的自由度,从而实现更灵活、更高效的工作。

这种设计方法在许多领域都有广泛的应用,如自动化设备、机器人等。

在2自由度平面机构综合设计中,首先要对机构的基本结构进行深入分析,包括机构的运动原理、受力情况等。

然后,根据实际需求,确定机构的运动轨迹和运动范围。

接下来,通过优化设计,使得机构在满足运动要求的同时,具有较好的稳定性和承载能力。

此外,还需要考虑机构的制造工艺和成本等因素,以确保机构的实用性和经济性。

三、装载机结构创新设计装载机作为一种重要的工程机械设备,其结构设计的优劣直接影响到设备的性能和工作效率。

因此,对装载机结构进行创新设计具有重要意义。

装载机结构创新设计需要从多个方面进行考虑。

首先,要考虑到设备的稳定性和承载能力,以确保设备在各种工作条件下都能稳定运行。

其次,要优化设备的动力系统和传动系统,以提高设备的动力性能和传动效率。

此外,还需要对设备的液压系统和控制系统进行优化设计,以提高设备的自动化程度和操作便捷性。

在装载机结构创新设计中,还可以借鉴2自由度平面机构综合设计的理念,通过优化机构的设计,使得装载机在装载、运输和卸载等过程中更加灵活、高效。

例如,可以设计具有多自由度的装载机构,使其能够适应各种复杂的作业环境。

四、实践应用与展望2自由度平面机构综合设计和装载机结构创新设计在实践应用中取得了显著的成果。

《2024年度2自由度平面机构综合和装载机结构创新》范文

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《2自由度平面机构综合和装载机结构创新》篇一2自由度平面机构综合与装载机结构创新研究一、引言在机械工程领域,机构综合是机械设计的重要环节,而装载机作为工程机械中应用广泛的设备,其结构设计的创新更是关键。

本文旨在探讨2自由度平面机构综合理论在装载机结构创新中的应用,通过对该理论的深入研究,以期为装载机结构的优化和改进提供新的思路和方法。

二、2自由度平面机构综合理论概述2自由度平面机构综合理论是机械动力学与机构学的重要分支,主要研究如何将不同种类和数量的基本构件通过特定的方式组合,以实现机构在平面内的两个方向上的自由运动。

该理论强调机构的运动性能、动力性能以及结构优化等关键要素。

三、装载机结构特点及存在的问题装载机作为一种常见的工程机械,其结构复杂,包括履带、动臂、转斗等部分。

在现有使用过程中,一些老旧或常规结构的装载机在面对复杂的工作环境时存在操作不便、耗能高、效率低下等问题。

因此,对装载机结构进行创新和优化显得尤为重要。

四、2自由度平面机构综合理论在装载机结构创新中的应用(一)机构运动学分析利用2自由度平面机构综合理论,可以对装载机的运动学特性进行深入分析。

通过分析动臂和转斗的运动轨迹,可以优化机构的结构布局,使得装载机在各种工作环境中能够更加灵活地操作。

(二)动力性能优化基于2自由度平面机构综合理论,可以研究如何降低装载机的能耗,提高其工作效率。

通过对机构的运动过程进行动力性能分析,可以找出能耗高的原因并进行改进,从而优化整个动力系统的性能。

(三)结构创新设计结合2自由度平面机构综合理论,可以对装载机的结构进行创新设计。

通过引入新的构件和连接方式,可以改善机构的运动性能和动力性能,使装载机在面对复杂工作环境时能够更加稳定和高效地工作。

五、实例分析以某型号装载机为例,通过应用2自由度平面机构综合理论,对其结构进行了优化和改进。

优化后的装载机在运动性能、动力性能和效率等方面均有显著提升,操作更加简便,耗能更低,效率更高。

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两自由度风洞实验运动装置机械结构总体设计专业:机械设计制造及其自动化学生:指导教师:完成日期:2014年5月30日摘要风洞试验设备是一个国家航空航天事业发展的基础设施 ,对国家的航空航天事业、武器装备研制以及国民经济的发展发挥着非常重要的作用。

风洞试验是研制新型飞行器必不可少的重要环节。

每一种新型飞行器的研制都需要在风洞中进行大量的试验。

串联机构的发展曾经带动了空间机构学的发展,近20年来并联机构的发展再次促进了空间机构学的发展。

今天,为了我国的科技进步,自主创新性及在一些新兴产业和领域开辟自己独特的道路,基于串联机构与并联机构的特点,混联机构成为各种高端技术应用一个新的热点。

本文对两(少)自由度机构的现状和发展趋势以及风洞试验进行了简略的阐述,在此基础上进行两自由度运动机构的结构设计;介绍SolidWorks软件和对所设计的两自由度运动机构装置进行的三维造型过程;对所设计的运动机构的主要节点进行的强度校核和力学性能的分析;在校核的基础上选择了合适的电机;最后对本课题做一个总结和展望。

关键词:串联,两自由度,风洞试验,三维造型。

AbstractWind tunnel testing facilities are infrastructures for the aeronautics and astronautics of a nation ,which are important for aviation and spaceflight career ,weapon development and national economy. It is an important and indispensable part of the development of new types of aircraft for the wind tunnel test. Development of each new aircraft needs carry out a large number of tests in a wind tunnel.The development of the series mechanisms have contributed to the study of space mechanism ,and nearly 20 years of the parallel mechanism have promoted the development of the space mechanism again. At the present,in order to advance of science and technology of China,independent innovation and open up the unique way in some new industries and fields,based on the characteristics of series mechanisms and parallel mechanism,parallel-series institutions become a hot new area of all high-end technology applications .In this paper, a brief description of current situation and development of two (few) degree of freedom mechanism and wind tunnel experiment, further for structure design to the two degrees of freedom motion mechanism; introduction of SolidWorks software and process for the design of two degrees of freedom movement mechanism unit for three-dimensional modeling ; strength check and mechanical properties analysis for the main nodes of movement mechanism, based on that select suitable motor; finally this project makes a summary and prospected.Key words:Series, Two degree of freedom, wind tunnel, Three-dimensional modeling.目录摘要Abstract第一章绪论 (1)1.1课题背景、目的及意义 ................... 错误!未定义书签。

1.1.1课题背景 (1)1.1.2课题目的及其意义 (2)1.2本课题研究内容 (3)第二章风动,两(少)自由度运动机构的基础理论研究 (4)2.1风洞试验及应用 (4)2.2两(少)自由度运动机构的基础理论 (7)2.3两(少)自由度运动机构的发展趋势 (8)第三章两自由度运动机构的结构方案设计和分析 (9)3.1五自由度风洞试验设计方案机构原理 (9)3.2两自由度弯刀运动机构的机构原理 (10)第四章两自由度运动机构的三维造型及结构分析 (14)4.1三维造型软件SolidWorks简介............. 错误!未定义书签。

4.1.1启动SolidWorks和界面简介 (16)4.1.2快捷键和快捷菜单 (19)4.1.3模块简介 (20)4.2自由度运动机构的三维造型过程 (21)4.2.1用SolidWorks对各零部件进行造型 (21)4.2.2用SolidWorks各零部件进行装配 (26)第五章电机的选择 (28)5.1电机的简述 ............................. 错误!未定义书签。

5.2电机的选择 (30)5.3本章小结 (30)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (34)第一章绪论1.1课题背景、目的及意义因为空气看不见、摸不着,要对其进行测量并不是那么容易,尤其是飞行器在空中飞行的时候,很难去测量气流对飞行器的作用力,釆集飞行器在飞行时的数据点,并且建立气动和运动学模型的计算机数值仿真,对于某些模型有时候难以建立,于是想到能否将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,即是在地面上人为地创造一个“天空”,以此来模拟飞行器在空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据,并且实现多次反复试验采集数据,从而缩短飞行器研发的时间、降低飞行器的制造成本,得到更为准确可靠的数据结果。

随着现代化工业进程的发展,两(少)自由度运动机构在各领域的运用也日益增加,其作用也越来越显著,通过本次设计一方面可以锻炼自己的动手和学习能力,把书本知识运用到实际,另一方面也可以让我们把握住现代信息社会的脉搏,为以后工作和学习确立明确的方向与目标。

1.1.1课题背景国外从上世纪九十年代开始,提出了一种能够揭示大迎角高机动飞行时气动/运动的非线性耦合特性,进而进行过失评估,且低成本、低风险的风洞虚拟飞行试验(Wind TunnelBased Virtual Flight Testing, WTBVFT)的概念风洞虚拟飞行试验是指把飞行器模型安装在风洞巾具有2个旋转自由度的专用支撑裝置上,在保持模型质心位置不变的同时,让模型的2个姿态角可以自由运动或者按照飞行器的飞行要求加以实时舵面操纵控制,较为真实地模拟飞行器的机动运动过程,可同时测量飞行器气动和运动参数,检验飞行器响应和操纵控制特性,从而达到气动/运动一体化研究,探索气动/运动耦合机理的目的。

随着现代科学技术(如制造技术、机器人技术、生物科学技术等)的发展,对各种机械设备性能的要求越来越高,航空航天事业这种需求更为严格,混联机构在这种需求下就产生和演化了。

目前国内外的机构选型主要呈现以下两种趋势: 一种是传统的串联机构,串联式机构组合是指若干个单自由度的基本机构顺序联接,每一个前置机构的输出运动是后置机构的输人,若联接点设在前置机构中作简单运动的构件上,即形成所谓的串联式组合。

其主要优点是工作空间大,灵活性与可操作性较好, 技术积累较成熟, 但刚度差、定位精度低是应用于装置的致命不足;另一种是选用并联机构 , 并联机构,可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构。

并联机构的特点:(1)与串联机构相比刚度大,结构稳定;(2)承载能力大;(3)微动精度高;(4)运动负荷小;(5)在位置求解上,串联机构正解容易,但反解十分困难,而并联机构正解困难反解却非常容易。

其主要优点具有高力/ 力矩输出, 刚性好, 无积累误差, 输出加速度大, 响应比串联机构快, 但工作空间小, 灵活性差。

人们为克服并联机构工作空间小和串联机构响应较慢的缺点, 提出了集串、并联机构优点的一身的串并联混联机构。

混联机构的应用已经涉及到多个领域,如串并联微操作机器人系统的研究,PRS- XY 型混联机床机构的研究,实现滚法中医推拿并串混联机器人的研究等等。

混联机构混合了并联机构和串联机构, 并兼具两者优点,在很大程度上解决了纯并联机构空间小的缺点。

同时混联机构的运动学正、逆解求解时需要建立复杂的方程, 求解困难是困扰专家学者的主要问题之一。

1.1.2课题目的及意义发展机器人技术是推进经济结构战略性调整、以信息化提升我国制造与自动化技术水平、加快实现工业化的迫切需要;是促进我国传统制造行业与老工业基地的技术改造与产业升级,推动我国制造业“两个根本性转变”,实现跨越式发展的迫切需求;是瞄准国际前沿,力求超越提高综合国力,增强国际地位的迫切需求因此开发具有自主知识产全的产品也显得尤为重要。

本课题主要内容是研究两自由度运动机构的设计。

根据风洞动态实验的要求,设计两自由度动态运动装置。

该装置为串联和并联的混合机构,要求实现空间两自由度冗余运动。

利用三维造型软件对装置进行造型设计,ADAMS对其进行仿真,模拟出装置的运动状态以及求解出各部件的位移、速度、加速度。

并联机构刚度大、运动惯性小、精度高的优点十分明显。

尽管它的工作空间和灵活性受到一定限制, 但与串联机构能够在结构和性能上形成互补关系, 可完成串联机构难以完成的任务, 从而扩大了机构的应用范围, 可以相信随着并串联机构理论和设计方法的研究的成熟必将促进机构在各领域的应用。

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