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基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算與應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787122467133
- 條形碼：9787122467133 ; 978-7-122-46713-3
- 裝幀：平裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算與應(yīng)用 內(nèi)容簡介
本書專注于解決機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中自由度分析的難題,特別是針對(duì)虛約束對(duì)自由度計(jì)算的影響進(jìn)行了深入研究。首先介紹了虛約束形成的具體幾何條件與一般規(guī)律,然后基于這些理論,提出了約束法線和約束法平面的概念,并建立了一套完整的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法。通過剛體自由度、運(yùn)動(dòng)副約束和虛約束的分析,建立了機(jī)構(gòu)自由度、各構(gòu)件自由度總數(shù)量、各構(gòu)件之間實(shí)際約束自由度的總數(shù)量三者之間的平衡方程,提出了一種新的基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法。 本書理論充分,物理意義明確,并且提供了豐富的實(shí)例分析,包括典型平面機(jī)構(gòu)、空間機(jī)構(gòu)和耦合機(jī)構(gòu)等,以驗(yàn)證新方法的準(zhǔn)確性和通用性。特別是針對(duì)空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)和多環(huán)路耦合機(jī)構(gòu),本書提出的自由度分析方法展現(xiàn)了直觀、嚴(yán)謹(jǐn)和準(zhǔn)確的特性。 本書適合機(jī)械工程、自動(dòng)控制等領(lǐng)域的技術(shù)人員以及高校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀,為他們提供一套新的理論方法,用于更準(zhǔn)確地分析機(jī)構(gòu)自由度。
基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算與應(yīng)用基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算與應(yīng)用 前言
機(jī)構(gòu)自由度分析是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),它可以幫助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)者明確機(jī)構(gòu)的約束條件,探索機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)的工作范圍。傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)自由度分析方法計(jì)算出現(xiàn)問題,根本原因是虛約束的存在影響了機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。但由于對(duì)虛約束的形成機(jī)理不明確,目前為止還沒有找到虛約束形成的具體幾何條件與一般規(guī)律,早已形成共識(shí)的“機(jī)構(gòu)中存在虛約束的幾種特定幾何條件”至今仍是通過經(jīng)驗(yàn)來識(shí)別機(jī)構(gòu)中虛約束的唯一途徑。因此,研究能夠準(zhǔn)確判斷機(jī)構(gòu)中虛約束的理論方法有非常重要的意義。
本書針對(duì)機(jī)構(gòu)中存在虛約束影響自由度計(jì)算的問題,在闡明虛約束形成的具體幾何條件與一般規(guī)律的基礎(chǔ)上,建立機(jī)構(gòu)自由度、各構(gòu)件自由度總數(shù)量、各構(gòu)件之間實(shí)際約束自由度的總數(shù)量三者之間的平衡方程,得到一種理論充分、物理意義明確的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法。主要內(nèi)容如下:
(1)為判斷剛體自由度與參照物間產(chǎn)生約束的關(guān)系,以剛體自由度與過約束問題為研究重點(diǎn),提出了約束法線和約束法平面的概念,將接觸點(diǎn)處的約束簡化為約束法線用以表示剛體受到的約束。通過探究法線數(shù)量、分布之間的幾何關(guān)系對(duì)自由度的限制,建立了判斷剛體自由度及其特性、過約束及其數(shù)量的約束法線幾何定理,可準(zhǔn)確分析判斷剛體的自由度性質(zhì),為剛體自由度與過約束的判斷提供理論依據(jù)。
基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算與應(yīng)用 目錄
第1章 緒論 //001
1.1 機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算研究背景及其意義 001
1.2 機(jī)構(gòu)自由度的研究現(xiàn)狀 005
1.3 機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算中問題的剖析 014
1.4 本書的編寫思路與內(nèi)容技術(shù)路線 016
1.5 本章小結(jié) 018
第2章 判斷剛體自由度的幾何定理 //019
2.1 剛體的運(yùn)動(dòng)方式 019
2.2 定位法線與定位法面的定義 020
2.3 判斷剛體自由度與性質(zhì)的幾何定理 021
2.4 判斷剛體過約束的幾何定理 025
2.5 本章小結(jié) 028
第3章 構(gòu)件的自由度與過約束分析 //029
3.1 并聯(lián)構(gòu)件 029
3.2 機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副與構(gòu)件的排列序號(hào) 030
3.3 各類運(yùn)動(dòng)副的法線及其數(shù)量與分布 031
3.4 法線的分類及其傳遞規(guī)律 037
3.4.1 法線的類型及其表示方法 037
3.4.2 靜法線與動(dòng)法線的判斷方法 038
3.5 并聯(lián)構(gòu)件自由度與過約束的判斷 040
3.5.1 靜法線對(duì)并聯(lián)構(gòu)件自由度與過約束的影響 040
3.5.2 動(dòng)法線對(duì)并聯(lián)構(gòu)件自由度與過約束的影響 041
3.6 本章小結(jié) 049
第4章 機(jī)構(gòu)自由度的分析與計(jì)算 //050
4.1 機(jī)構(gòu)的自由度 050
4.2 機(jī)構(gòu)的三種類型 051
4.3 虛約束的形成機(jī)理 051
4.3.1 虛約束的定義 051
4.3.2 構(gòu)件形成虛約束的條件 052
4.3.3 機(jī)構(gòu)中確定虛約束的方法步驟 057
4.4 基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度通用公式的建立 058
4.4.1 建立機(jī)構(gòu)自由度通用公式的基本思路 058
4.4.2 機(jī)構(gòu)自由度通用公式的建立 059
4.4.3 機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算的步驟 059
4.5 本章小結(jié) 060
第5章 基于約束法線的平面機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算 //061
5.1 基于約束法線的平面機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算的步驟 061
5.2 虛約束判斷與機(jī)構(gòu)自由度的實(shí)例分析計(jì)算 062
5.2.1 存在虛約束的平面機(jī)構(gòu)自由度實(shí)例分析 062
5.2.2 過約束構(gòu)件速度不匹配或瞬時(shí)過約束平面機(jī)構(gòu)計(jì)算實(shí)例 070
5.2.3 單自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度與計(jì)算分析實(shí)例 072
5.2.4 多自由度平面機(jī)構(gòu)的計(jì)算實(shí)例 082
5.3 本章小結(jié) 085
第6章 基于約束法線的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算 //086
6.1 基于約束法線的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算的步驟 086
6.2 基于約束法線的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例分析 087
6.2.1 3-SS并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 087
6.2.2 m-SS并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 088
6.2.3 Sarrus并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 090
6.2.4 3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 091
6.2.5 單環(huán)斜推并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 092
6.2.6 雙滑塊4P機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 093
6.2.7 3分支S/PRS/PSS非對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 094
6.2.8 Davies并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 096
6.2.9 空間對(duì)稱三分支并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 097
6.2.10 空間非對(duì)稱四分支并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算 100
6.3 典型的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法分析對(duì)比 105
6.3.1 基于螺旋理論的空間3-RRC并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算 105
6.3.2 基于幾何代數(shù)的空間3-RRC并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算 107
6.3.3 基于約束法線的空間3-RRC并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算 109
6.3.4 空間3-RRC并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度的模擬驗(yàn)證 111
6.3.5 空間3-RRC并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算的各方法優(yōu)缺點(diǎn) 112
6.4 本章小結(jié) 113
第7章 基于約束法線空間耦合機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算 //114
7.1 基于約束法線空間耦合機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算的步驟 114
7.2 基于約束法線的對(duì)稱型空間耦合機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例分析 115
7.2.1 確定耦合構(gòu)件 116
7.2.2 耦合構(gòu)件的自由度與過約束分析 116
7.2.3 耦合機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 118
7.2.4 動(dòng)平臺(tái)自由度的模擬驗(yàn)證 118
7.3 基于約束法線的非對(duì)稱空間耦合機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例分析 120
7.3.1 確定耦合構(gòu)件 121
7.3.2 耦合構(gòu)件的自由度與過約束分析 121
7.3.3 耦合機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 125
7.3.4 動(dòng)平臺(tái)自由度的模擬驗(yàn)證 125
7.4 本章小結(jié) 128
參考文獻(xiàn) //129
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基于約束法線的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算與應(yīng)用 作者簡介
羅國軍，山西工程科技職業(yè)大學(xué)，講師，長期從事機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)、機(jī)器人等相關(guān)技術(shù)的科研與教學(xué)工作，具備深厚的理論功底和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在基于約束法線理論研究方面，建立了機(jī)構(gòu)自由度、各構(gòu)件自由度總數(shù)量以及實(shí)際約束自由度的平衡方程，為機(jī)構(gòu)自由度的準(zhǔn)確計(jì)算提供了新方法。這一成果不僅具有重要的理論價(jià)值，也為工程實(shí)踐中的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了有力支持。承擔(dān)相關(guān)課題5項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文10余篇。
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