探索和分析鉸鏈間隙和組件靈活性對動態性能的影響1

機制清除問題是由製造錯誤和操作過程中正常磨損引起的，可能會導致相互關聯組件的子元素之間的嚴重碰撞和影響。 這會增加動態應力，磨損桿，增加彈性變形，產生噪聲和振動，並降低整體機械系統效率。 許多研究人員研究了具有鉸鏈差距和靈活性的並行機制的動力學，但仍然需要進一步的深入分析。

例如，Bauchau等。 提出了一種使用運動學來描述柔性多體系統的典型間隙鉸鏈方法。 Zhao等。 討論了鉸鏈間隙大小對空間系列機器人動態性能的影響。 Chen Jiangyi等。 通過鉸鏈間隙分析了並行機制的動力學。 Kakizaki等。 考慮到桿的柔韌性，研究了帶有鉸鏈間隙的空間機理的動力學。 他Baiyan等。 在鉸鏈間隙的情況下，提出並建立了剛性富足操縱器的動態模型。 這些研究為具有鉸鏈差距和靈活性的平行機制動力學提供了寶貴的見解。

為了解決機制清除的問題，建立了具有鉸鏈間隙的機制的動態模型。 由於帶有間隙的鉸鏈將在運動過程中碰撞，並且金屬零件具有彈性和阻尼特性，因此使用了非線性彈簧阻尼接觸力模型和改良的庫侖摩擦模型。 非線性彈簧阻尼接觸力模型根據赫茲（Hertzian）接觸模型計算鉸鏈銷和套筒之間的接觸力，並考慮了阻尼引起的能量損失。 修改後的庫侖摩擦模型準確地描述了從靜態摩擦到動態摩擦的摩擦，考慮到庫侖摩擦，靜態摩擦和粘性摩擦。

在分析具有鉸鏈間隙的機制的動態特徵時，有必要考慮組件的靈活性。 在ADAMS軟件中，可以使用三種方法來構建靈活組件：將柔性車身離散為多個剛體，直接使用Adams/Auto Flex模塊創建靈活的身體，或將ANSYS軟件與Adams組合以構建靈活組件。 在本研究中選擇了第三種方法，因為它可以更好地反映柔性身體的實際運動。 ANSYS用於對靈活組件進行建模，執行模態分析，並生成一個模式中性文件，其中包含有關靈活成員的各種參數和信息。

為了證明分析，將3 RRT並行機制用作研究對象。 使用ANSYS對機理的分支鏈進行了模態分析，結果將轉換為Adams的靈活成員。 該機制由一個固定平台，三個分支鍊和一個移動平台組成。 每個分支鏈由桿，旋轉鉸鍊和移動對組成。 考慮了桿的柔韌性，而其他組件則被視為剛體。 將駕駛對設置為驅動器部件，並以低速和高速模擬機構。

該分析表明，鉸鏈間隙對剛性機制的速度和接觸力有重大影響，而柔韌性主要影響機制的速度和加速度。 鉸鏈間隙越大，速度和加速度變化的幅度就越大。 駕駛速度還會影響機制的動態性能，速度更高，導致更大的變化和穩定性較小。 但是，無論影響因素如何，接觸力，速度和加速度在發生振幅變化後逐漸達到穩定狀態。

總之，具有鉸鏈差距和靈活性的並行機制的動力學是設計和製造中的關鍵考慮因素。 必須考慮大撓度組件的靈活性，並且不忽略鉸鏈間隙，尤其是對於高速運行的機制。 通過理解和解決這些因素，可以顯著提高機械系統的性能和效率。