機電一體化系統(tǒng)設(shè)計第5章-展示頁
2025-01-21 13:56本頁面
【正文】 構(gòu) 回轉(zhuǎn) — 直線變換機構(gòu) 非線性變換機構(gòu) 間歇機構(gòu) : 多自由度機器人機構(gòu) 連桿機構(gòu) 凸輪機構(gòu) 5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 齒輪傳動機構(gòu) 1 2 2 1//i z z????傳動比： 1)定軸輪系 指圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動 6 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 ?2)行星齒輪傳動 一般由中心輪、行星輪、內(nèi)齒輪、行星架等組成。 3)諧波齒輪傳動 由諧波發(fā)生器 (輪 )、柔性輪、剛性輪等組成。 4) 差動齒輪傳動 7 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 121 /)(2 zzzi ?? )/(/ grrrHHr zzznni ??????????????? ????????21212121//1121????zzzz8 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 撓帶傳動機構(gòu) a)同步帶傳動 b)鏈輪鏈條傳動 c)繩輪傳動 9 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 回轉(zhuǎn)－直線線性變換機構(gòu) a)齒輪齒條機構(gòu) b)滾珠絲杠機構(gòu) 10 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 間歇機構(gòu) )( 12 ?? f?11 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 多自由度機器人機構(gòu) 12 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 連桿機構(gòu) 13 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 凸輪機構(gòu) 14 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 機構(gòu)靜力學(xué)特性 ? 靜力學(xué)所研究的問題： ① 機構(gòu)輸出端所受負載 (力或轉(zhuǎn)矩 )向輸入端的換算。 ③ 求由上述各種力或重力加速度引起的機構(gòu)內(nèi)部各連桿、軸承等的受力。虛位移可以是線位移，也可以是角位移。對于無限小的實位移 ， 我們一般用微分符號 d表示，例如 dr , ds, dx等。 虛功 ：設(shè)某質(zhì)點系受力 F作用，設(shè)想給質(zhì)點系一虛位移 δr ,則力F在虛位移上作的功稱為 虛功 ，即 理想約束： 如果在質(zhì)點系的任何虛位移中，所有約束反力所作虛功的和等于零，則這種約束稱為 理想約束 。上述結(jié)論稱為 虛位移原理 ，又稱為 虛功原理 。 ① 平面運動機構(gòu)要素的動態(tài)力及動態(tài)轉(zhuǎn)矩 ② 空間運動機構(gòu)要素的動態(tài)力及動態(tài)轉(zhuǎn)矩 ③ Lagrange公式與動態(tài)力（或轉(zhuǎn)矩）向輸入端的換算 ④ 機構(gòu)輸出端的彈性與動態(tài)特性 21 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 平面運動機構(gòu)要素的動態(tài)力及動態(tài)轉(zhuǎn)矩 G —— 剛體重心 r —— 重心的位置矢量 θ —— 剛體回轉(zhuǎn)角 ri —— 重心到受力點的位置矢量 m —— 剛體質(zhì)量 J —— 剛體繞其重心的轉(zhuǎn)動慣量 ? ??iid rmFF ?????JFrM iiid ??? ?22 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 空間運動機構(gòu)要素的動態(tài)力及動態(tài)轉(zhuǎn)矩 G —— 剛體重心 r —— 重心的位置矢量 Gxsyszs —— 剛體的固定坐標(biāo)系 (Σs) J —— Σs表示的慣性矩陣（ 3 3） ω(S) —— Σs表示的剛體角速度矢量 Fi —— 剛體所受作用力 Fi(S) —— 剛體所受作用力的 Σs表示 ri(S) —— 受力點從重心開始的位置矢 量的 Σs表示 rmFF id ?????)()()()()()(SSSSiSiSdJJFrM??? ???????23 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 Lagrange公式與動態(tài)力 (或轉(zhuǎn)矩 )向輸入端的換算 21122TK m r J???? r —— 重心位置矢量 ω —— 繞重心的回轉(zhuǎn)角速度 K —— 所具有的動能 m—— 要素質(zhì)量 J —— 繞其重心的轉(zhuǎn)動慣量矩陣 該要素所具有的重力勢能： ( , ),U m r g?2( 0 , 0 , ) ( / )Tg m s?24 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 用 Lagrange方程可求得 其中： 111did K K UTdt ?????? ? ?? ? ????????1? diT— 單輸入系統(tǒng)輸入的角位移 — 保持運動所需的力或力矩 從機構(gòu)的運動知： 可得： 1()rr?? 11( / )r dr d??? 11()E? ? ?? 21 1 1 2 1 1 3 1( ) ( ) ( )diT J J J
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