含多运动副间隙机构动态特性研究*

丁 键，赵 宇，吴洪涛，陈 柏，朱留存，谢亚非

(1.南京航空航天大学 机电学院，南京 210016；2.常州精锐自动化装备技术有限公司，江苏 常州 213032)

含多运动副间隙机构动态特性研究*

丁 键1，赵 宇1，吴洪涛1，陈 柏1，朱留存2，谢亚非2

(1.南京航空航天大学 机电学院，南京 210016；2.常州精锐自动化装备技术有限公司，江苏 常州 213032)

为了研究运动副间隙对机构动态特性的影响，文章基于一种非线性接触碰撞力模型和修正了的库仑摩擦力模型，描述含间隙运动副内关节元素的接触碰撞作用，并在动力学仿真软件ADAMS环境中，以含运动副间隙曲柄滑块机构为例，对其进行动力学仿真。分别考虑间隙尺寸、间隙位置和类型、曲柄转速以及间隙数目对机构动态特性的影响，拓展了间隙碰撞动力学建模与含间隙机构动力学仿真的研究，为机构的设计提供了重要的参考依据，有利于工程实际应用。

多运动副间隙；接触碰撞；摩擦；动态特性

0 引言

在传统的机械多体系统动力学分析中，运动副通常是被假设为理想的，然而工程实际中，运动副中的间隙是不可避免的。随着精密机械和宇航工程的发展，含间隙机构动力学成为该领域迫切需要解决的关键问题之一[1-2]。文章以曲柄滑块机构为例，从转动副、移动副间隙碰撞模型的正确描述、碰撞力的准确建模入手，在ADAMS环境中仿真运动副元素间的非线性碰撞力作用，研究间隙对机构的动力学特性的影响。

1 含间隙机构动力学建模

1.1 运动副间隙的矢量模型