基于几何相似性多功能构件的可重构机构的研究

发布时间：2017-04-18 16:02

  本文关键词：基于几何相似性多功能构件的可重构机构的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前市场快速多变，产品需求向短周期、大批量、变批量的方向转变，这对传统的机械设计与制造的方法、理念提出了严峻的挑战，于是人们提出了可重构设计、制造的新理念。本文主要研究可重构机构的创新设计问题，通过基于几何相似性的多功能元件，来进行快速可重构机构的创新设计。在整个机器系统重构中可将这些机构为基础，根据功能的需求和结构布局的合理性，与一些功能元件装配完成系统的重构。 本文主要进行了以下研究： （1）阐述了国内外可重构系统和可重构技术的发展、研究现状和关键技术，并且总结了实现重构的方式。 （2）分析了目前可重构的关键技术即模块化技术所存在的缺陷，提出了创建可重构机构的理念，并从硬件层上进行了机构的重构。 （3）根据TRIZ理论中的多用性，提出了元件多功能化的思想，利用几何相似性丰富了多功能元件的多样性，通过利用多功能元件完成机构的重构，实现了机构的创新设计，并且重新构建了杆类和齿轮类的多功能元件库。 （4）对传统的曲柄连杆机构进行了创新设计，将连杆设计成整体式的，主要对曲轴进行了改进，并给出了几种设计方案。 （5）以多功能齿轮元件为基础，在TRIZ理论、串并联演绎和置换演绎等创新思想的指导下，从实际工程的需求出发，设计了基于几何构件相似性及不同形状、尺寸的可重构机构方案，并分析了这些机构的工作原理，，给出了其力学特性分析。 （6）利用Pro/E、ADAMS和Matlab工程软件，对典型机构做运动学分析，导出了可重构机构构件的运动轨迹、运动特性曲线图。 通过对以上内容的研究，本文的特色是基于几何相似性，设计出多功能元件，构建了多功能元件库，根据工程实际需求，可快速重构成不同功能的机构；完成了多种可重构机构的设计，文中的设计理念为机构的创新设计带来了借鉴意义。
【关键词】：可重构机构 多样性 多功能元件 几何相似性 曲柄连杆机构
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122;TH112
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 可重构系统的概述9-13
• 1.1.1 可重构系统的产生背景及发展9-10
• 1.1.2 可重构的概念10-11
• 1.1.3 RMS 与其他制造系统的比较11-13
• 1.2 多功能构件的可重构机构的发展和研究现状13-15
• 1.3 本课题研究的意义及内容15-18
• 1.3.1 课题研究的意义15-17
• 1.3.2 课题研究的内容17-18
• 第二章 可重构系统构建18-29
• 2.1 模块化设计19-23
• 2.1.1 模块设计的内容19-20
• 2.1.2 模块设计的关键技术20-23
• 2.2 可重构机构23-28
• 2.2.1 驱动系统24-25
• 2.2.2 传动系统25-27
• 2.2.3 执行系统27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 多功能元件及重构的方式29-47
• 3.1 多功能元件29-32
• 3.1.1 多功能元件的概念及特点29-31
• 3.1.2 几何相似性原理31-32
• 3.2 多功能元件库32-44
• 3.2.1 杆类多功能元件32-39
• 3.2.2 齿轮类多功能元件39-41
• 3.2.3 多功能元件的应用41-44
• 3.3 实现机构重构的方法44-46
• 3.3.1 设计理论44
• 3.3.2 重构客体44-45
• 3.3.3 重构主体45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 基于多功能元件的可重构机构47-69
• 4.1 曲柄连杆机构48-56
• 4.1.1 曲柄连杆机构的创新设计48-53
• 4.1.2 曲柄连杆机构的应用53-56
• 4.2 基于曲柄滑块机构的创新设计56-67
• 4.2.1 应用在齿轮齿条的上创新设计56-60
• 4.2.2 应用在蜗轮蜗杆的上创新设计60-62
• 4.2.3 应用在滚珠丝杠的上创新设计62-64
• 4.2.4 应用在杠杆的上创新设计64-67
• 4.3 本章小结67-69
• 第五章 机构仿真和机构特性分析69-78
• 5.1 对称布局曲柄铰支摆动块机构的数学模型建立69-73
• 5.2 对称布局曲柄铰支摆动块机构的运动仿真73-78
• 5.2.1 将模型导入 ADAMS 系统73-74
• 5.2.2 机构的仿真74-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78-79
• 6.2 展望79-80
• 参考文献80-89
• 附录89-93
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文93-94
• 致谢94-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：315216