曲柄群并联机构理论研究及精度分析

发布时间：2018-04-17 18:21

  本文选题：曲柄群 + 并联机构　； 参考：《陕西科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：基于并联机构中的相关理论与研究方法以及关于曲柄群机构的近期研究成果,本课题对曲柄群驱动机构的机构学理论及精度分析进行了研究。本课题分析了曲柄群驱动机构的自由度,论证了该机构的可行性;并对曲柄群驱动机构做了运动分析以及拓扑学结构的研究。本课题还建立了该机构的误差分析模型,给出了杆长误差及运动副间隙下的该机构的误差计算方法。本文的主要工作如下:(1)通过数学方法证明了曲柄群驱动机构在构型上的可行性。曲柄群驱动机构作为一种特殊的并联机构,引出了曲柄群并联机构的概念,用基于螺旋理论的并联机构的自由度分析方法,得出曲柄群的自由度为1,从而破解了曲柄群驱动机构的超静定问题;从几何条件出发,考虑杆长误差、运动副间隙及杆件弹性变形,对曲柄群驱动机构的曲柄群存在条件进行了规范。(2)对曲柄群驱动机构的进行了运动分析。采用影响系数法,对平行双曲柄机构的运动进行了分析,以此为基础,把曲柄群驱动机构的运动分析分为曲柄运动和连架桁杆运动两部分,对该机构的运动进行了阐述。(3)从拓扑的角度对曲柄群驱动机构的拓扑结构进行了探索。指出曲柄群驱动机构就是一种特殊的平面并联机构;给出了曲柄群驱动机构的拓扑结构符号表示,曲柄群驱动机构的POC集(方位特征集),分析了曲柄群驱动机构的多回路特性,并对其耦合度进行简单了的计算。(4)建立了曲柄群驱动机构的误差模型并进行了精度分析。从该机构的基本单元出发,推导出连杆上一点的误差计算,对整体机构采用先拆后合的方法,解决了曲柄群驱动机构误差耦合、计算困难的问题;指出了初始角度误差、各个杆长误差以及杆长相对误差对机构整体误差的影响,如何控制这些误差源对机构误差的影响。本课题的创新点在于:(1)从机构变形和结构形式两个方面证明了曲柄群驱动机构是一种特殊的平面并联机构;(2)论证了机构的可行性、对机构进行了运动分析并研究了其拓扑性质,丰富了曲柄群驱动机构的理论研究;(3)建立误差模型,针对机构的误差耦合、计算困难问题,对曲柄群驱动机构的精度进行了分析。本文对于曲柄群驱动机构的探索工作为该机构的深入研究奠定了一定的理论基础。
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【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112

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本文编号：1764735