1.1攪拌摩擦焊的背景及意義
1 1.2攪拌摩擦焊的原理及特點4
1.3攪拌摩擦焊設備現狀介紹5
1.3.1國外攪拌摩擦焊設備6
1.3.2攪拌摩擦焊設備9
1.3.3外攪拌摩擦焊設備特點歸納12
1.4重載設備的相關理論研究現狀14
1.4.1多體系統的運動學與動力學14
1.4.2機械結合部的等效建模方法15
1.4.3結構的靜動態特性分析18
1.4.4參數化建模與結構優化19
1.5本章小結20 第2章攪拌摩擦焊機器人多體系統建模與仿真2
1 2.1引言21 2.2擬研究的攪拌摩擦焊機器人簡介2
1 2.2.1機器人的系統構成2
1 2.2.2機器人的功能與指標23
2.2.3機器人的五種典型工況24
2.3攪拌摩擦焊機器人運動學研究25
2.3.1機器人的正向運動學25
2.3.2機器人的逆向運動學27
2.3.3雅可比矩陣及連桿速度和加速度30
2.3.4機器人典型工況下的運動學仿真36
2.4攪拌摩擦焊機器人動力學研究39
2.4.1機器人連桿的質心坐標和速度39
2.4.2機器人的拉格朗日函數42
2.4.3機器人的動力學方程43?
2.4.4機器人典型工況下的動力學仿真45
2.5本章小結50 3.2滾珠{滾道的赫茲點接觸理論5
3 3.2.1基本假設53
3.2.2滾珠{滾道的點接觸理論模型5
3 3.2.3滾珠{滾道的點接觸理論求解56
3.3角接觸球軸承的剛度分析58
3.3.1角接觸球軸承的幾何參數58
3.3.2角接觸球軸承的靜剛度計算61
3.3.3角接觸球軸承的靜剛度有限元仿真69
3.3.4角接觸球軸承的靜剛度試驗驗證72
3.3.5角接觸球軸承的動剛度計算75
3.3.6角接觸球軸承的動剛度有限元仿真82
3.4滾珠絲杠副的剛度分析89
3.4.1滾珠絲杠副的幾何參數89
3.4.2滾珠絲杠副的靜剛度計算92
3.4.3滾珠絲杠副的靜剛度有限元仿真98
3.5導軌滑塊副的剛度分析0
3.5.1導軌滑塊副的幾何參數1
3.5.2導軌滑塊副的靜剛度計算3
3.5.3導軌滑塊副的靜剛度有限元仿真1
3.6本章小結114
第4章攪拌摩擦焊機器人機械結構設計115
4.1引言115 4.2XY軸系統設計115
4.2.1功能要求與設計指標115
4.2.2總體結構方案116
4.2.3零部件結構設計119
4.2.4關鍵零部件的有限元分析12
4 4.3AB軸系統設計130
4.3.1功能要求與設計指標130
4.3.2總體結構方案131
4.3.3零部件結構設計132?
4.3.4AB軸結構的有限元分析135
4.4攪拌頭主軸設計137
4.4.1功能要求與設計指標138
4.4.2總體結構方案139
4.4.3零部件結構設計141
4.4.4攪拌頭主軸有限元分析143
4.5本章小結149 第5章攪拌摩擦焊機器人動態優化設計150
5.1引言150 5.2基于結構分解的動態優化設計方法151
5.2.1結構框架和結構單元的基本概念151
5.2.2復雜大件結構的參數化設計流程152
5.3X軸底座結構的動態優化設計154
5.3.1筋格出砂孔與筋格固有頻率的關系155
5.3.2邊長和壁厚與筋格固有頻率的關系158
5.3.3筋格密度對底座固有頻率的影響159
5.3.4X軸底座結構的優方案驗證160
5.4Y軸立柱結構的動態優化設計163
5.4.1拓撲優化的方法和流程163
5.4.2軸立柱結構的載荷和邊界條件166
5.4.3軸立柱結構的拓撲優化分析167
5.4.4Y軸立柱結構筋板的合理配置170
5.5軸滑枕結構的動態優化設計171
5.5.1軸滑枕結構的受力分析171
5.5.2乙軸滑枕結構的拓撲優化分析174
5.5.3乙軸滑枕結構的尺寸優化分析176
5.6本章小結179
第6章攪拌摩擦焊機器人靜動態特性研究180
6.1引言180
第6章攪拌摩擦焊機器人靜動態特性研究180
6.1引言180 6.2攪拌頭焊接過程中的受力分析180
6.2.1攪拌頭的受力模型181
6.2.2焊接過程的數值模擬183
6.3攪拌摩擦焊機器人靜力分析185
6.3.1結合部等效剛度模型的建立185
6.3.2攪拌摩擦焊機器人的空載分析187?
6.3.3攪拌摩擦焊機器人的工況模擬189
6.4攪拌摩擦焊機器人動態特性分析192
6.4.1模態分析192 6.4.2模態試驗199
6.4.3頻率響應分析205
6.5攪拌摩擦焊機器人焊接精度分析206
6.5.1柔性體計算模型的建立207
6.5.2剛柔耦合動力學模型的建立209
6.5.3瓜瓣焊工況下機器人的焊接精度分析2