氣缸低速摩擦力特性的研究及其建模與仿真.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TH138.5國際圖書分類號：621.85工學碩士學位論文氣缸低速摩擦力特性的研究及其建模與仿真碩士研究生：崔宗偉導師：包鋼教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：機械電子工程所在單位：機電工程學院答辯日期：2008年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要摘要氣動技術(shù)具有成本低、重量輕、無污染、維護方便和抗干擾強等優(yōu)點，使其在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，已成為當今實現(xiàn)自動化的重要手段。由于半導體、瓷器、

2、玻璃等工業(yè)應用場合的需要，對氣缸的低速運動特性提出更高的要求，同時計算機仿真技術(shù)越來越深入工業(yè)設計之中。所以對氣缸低速摩擦力特性和仿真模型的研究有很重要意義。首先從摩擦學的角度進行摩擦力和爬行機理的理論研究；分析了摩擦力的產(chǎn)生的四個動態(tài)階段和摩擦記憶等特性，對比研究了摩擦力的靜、動態(tài)數(shù)學模型和影響氣缸爬行的因素，推導了帶有Stribeck效應的分段Karnopp模型作為氣缸的摩擦力模型。分別構(gòu)建了氣缸摩擦力測試實驗臺和氣缸微位移實驗臺，

3、并在LabVIEW環(huán)境中設計了實驗臺的軟件部分。利用實驗臺研究了氣缸勻速運動和爬行運動時的摩擦力特性，驗證了低速時摩擦力隨速度增加而非線性減小的特性；并試驗分析了工作壓力、負載和缸徑等因素對氣缸爬行現(xiàn)象的影響；同時還初步研究了氣缸的預位移和摩擦力的關系。最后利用AMESim平臺，以雙作用氣缸元件創(chuàng)建為例，介紹了AMESet工具工作流程，并改進了軟件中所有直線氣缸模型。經(jīng)過實驗對比和系統(tǒng)仿真驗證，新模型可以較準確的反映氣缸低速摩擦力特性。