图书介绍
大型航天搅拌摩擦焊机器人动态仿真分析与优化设计PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- 骆海涛，周维佳，刘玉旺，张伟著 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：9787030595935
- 出版时间：2018
- 标注页数：223页
- 文件大小：33MB
- 文件页数：236页
- 主题词：航空航天工业－摩擦焊－焊接机器人
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 搅拌摩擦焊的背景及意义1
1.2 搅拌摩擦焊的原理及特点4
1.3 搅拌摩擦焊设备现状介绍5
1.3.1 国外搅拌摩擦焊设备6
1.3.2 国内搅拌摩擦焊设备9
1.3.3 国内外搅拌摩擦焊设备特点归纳12
1.4 大型重载设备的相关理论研究现状14
1.4.1 多体系统的运动学与动力学14
1.4.2 机械结合部的等效建模方法15
1.4.3 结构的静动态特性分析18
1.4.4 参数化建模与结构优化19
1.5 本章小结20
第2章 搅拌摩擦焊机器人多体系统建模与仿真21
2.1 引言21
2.2 拟研究的搅拌摩擦焊机器人简介21
2.2.1 机器人的系统构成21
2.2.2 机器人的功能与指标23
2.2.3 机器人的五种典型工况24
2.3 搅拌摩擦焊机器人运动学研究25
2.3.1 机器人的正向运动学25
2.3.2 机器人的逆向运动学27
2.3.3 雅可比矩阵及连杆速度和加速度30
2.3.4 机器人典型工况下的运动学仿真36
2.4 搅拌摩擦焊机器人动力学研究39
2.4.1 机器人连杆的质心坐标和速度39
2.4.2 机器人的拉格朗日函数42
2.4.3 机器人的动力学方程43
2.4.4 机器人典型工况下的动力学仿真45
2.5 本章小结50
第3章 搅拌摩擦焊机器人结合部建模和刚度分析52
3.1 引言52
3.2 滚珠-滚道的赫兹点接触理论53
3.2.1 基本假设53
3.2.2 滚珠-滚道的点接触理论模型53
3.2.3 滚珠-滚道的点接触理论求解56
3.3 角接触球轴承的刚度分析58
3.3.1 角接触球轴承的几何参数58
3.3.2 角接触球轴承的静刚度计算61
3.3.3 角接触球轴承的静刚度有限元仿真69
3.3.4 角接触球轴承的静刚度试验验证72
3.3.5 角接触球轴承的动刚度计算75
3.3.6 角接触球轴承的动刚度有限元仿真82
3.4 滚珠丝杠副的刚度分析89
3.4.1 滚珠丝杠副的几何参数89
3.4.2 滚珠丝杠副的静刚度计算92
3.4.3 滚珠丝杠副的静刚度有限元仿真98
3.5 导轨滑块副的刚度分析100
3.5.1 导轨滑块副的几何参数101
3.5.2 导轨滑块副的静刚度计算103
3.5.3 导轨滑块副的静刚度有限元仿真110
3.6 本章小结114
第4章 搅拌摩擦焊机器人机械结构设计115
4.1 引言115
4.2 XYZ轴系统设计115
4.2.1 功能要求与设计指标115
4.2.2 总体结构方案116
4.2.3 零部件结构设计119
4.2.4 关键零部件的有限元分析124
4.3 AB轴系统设计130
4.3.1 功能要求与设计指标130
4.3.2 总体结构方案131
4.3.3 零部件结构设计132
4.3.4 AB轴结构的有限元分析135
4.4 搅拌头主轴设计137
4.4.1 功能要求与设计指标138
4.4.2 总体结构方案139
4.4.3 零部件结构设计141
4.4.4 搅拌头主轴有限元分析143
4.5 本章小结149
第5章 搅拌摩擦焊机器人动态优化设计150
5.1 引言150
5.2 基于结构分解的动态优化设计方法151
5.2.1 结构框架和结构单元的基本概念151
5.2.2 复杂大件结构的参数化设计流程152
5.3 X轴底座结构的动态优化设计154
5.3.1 筋格出砂孔与筋格固有频率的关系155
5.3.2 边长和壁厚与筋格固有频率的关系158
5.3.3 筋格密度对底座固有频率的影响159
5.3.4 X轴底座结构的最优方案验证160
5.4 Y轴立柱结构的动态优化设计163
5.4.1 拓扑优化的方法和流程163
5.4.2 Y轴立柱结构的载荷和边界条件166
5.4.3 Y轴立柱结构的拓扑优化分析167
5.4.4 Y轴立柱结构筋板的合理配置170
5.5 Z轴滑枕结构的动态优化设计171
5.5.1 Z轴滑枕结构的受力分析171
5.5.2 Z轴滑枕结构的拓扑优化分析174
5.5.3 Z轴滑枕结构的尺寸优化分析176
5.6 本章小结179
第6章 搅拌摩擦焊机器人静动态特性研究180
6.1 引言180
6.2 搅拌头焊接过程中的受力分析180
6.2.1 搅拌头的受力模型181
6.2.2 焊接过程的数值模拟183
6.3 搅拌摩擦焊机器人静力分析185
6.3.1 结合部等效刚度模型的建立185
6.3.2 搅拌摩擦焊机器人的空载分析187
6.3.3 搅拌摩擦焊机器人的工况模拟189
6.4 搅拌摩擦焊机器人动态特性分析192
6.4.1 模态分析192
6.4.2 模态试验199
6.4.3 频率响应分析205
6.5 搅拌摩擦焊机器人焊接精度分析206
6.5.1 柔性体计算模型的建立207
6.5.2 刚柔耦合动力学模型的建立209
6.5.3 瓜瓣焊工况下机器人的焊接精度分析210
6.6 本章小结212
参考文献214