1-PU/2-UPS并联运动机床的误差分析
发布时间：2021-04-19 11:45
近年来,尽管并联运动机床的应用越来越广泛,但其精度问题仍在一定程度上制约着它的发展。随着技术要求的提高,对并联运动机床的误差分析已经不能仅仅局限于传动系统的某些方面,而应将研究目标更多的转向并联运动机床多个系统所存在的多误差因素上,对其进行分析与综合。本文以1-PU/2-UPS为主体机构的并联运动机床为研究对象,借助数学分析和软件仿真的方法对其主要误差因素进行了综合分析,得到了更为可靠的理论依据,以便于其误差补偿和分配。本文的主要研究内容如下:第一,采用螺旋理论和序单开链法对1-PU/2-UPS并联运动机床的结构理论进行了分析,明确了其结构特点和基本运动性质等。第二,研究了1-PU/2-UPS并联运动机床的运动学和动力学,包括运动学、奇异、运动平台运动轨迹、速度以及运动平台和各支链的受力分析等,并利用Matlab和Adams对其三维虚拟模型进行了联合仿真验证。第三,分析了1-PU/2-UPS并联运动机床各个系统中可能存在的误差因素,并对主要误差因素进行了建模和仿真分析,比如驱动支链的长度变化误差、运动副的位置偏移误差、各运动副间隙误差、刚柔耦合系统中柔性支链的弹性变形误差和执行机构末端...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 PKM的国内外研究现状
1.3 PKM误差分析的国内外研究现状
1.4 论文主要研究内容
第二章 PKM（1-PU/2-UPS）运动学分析
2.1 引言
2.2 结构理论分析
2.2.1 基于螺旋理论和结构公式的DOF计算
2.2.2 基于序单开链拓扑分析法的DOF验证
2.3 运动学分析
2.4 工作空间分析
2.4.1 奇异位型分析
2.4.2 无奇异工作空间分析
2.5 小结
第三章 PKM（1-PU/2-UPS）动力学分析
3.1 引言
3.2 速度和加速度分析
3.3 角速度和角加速度分析
3.4 主动杆和摆动杆速度分析
3.5 动力学分析
3.6 小结
第四章 PKM（1-PU/2-UPS）三维建模与仿真
4.1 引言
4.2 SolidWorks三维虚拟模型
4.3 Adams仿真方法与模型创建
4.3.1 仿真方法
4.3.2 模型创建
4.4 Adams运动学仿真
4.5 Adams动力学仿真
4.6 小结
第五章 PKM（1-PU/2-UPS）误差分析
5.1 引言
5.2 误差分析的基本任务及应用
5.3 误差因素分析
5.4 动力系统误差分析
5.4.1 线性直接驱动技术的特点
5.4.2 线性直接驱动技术的误差分析
5.5 传动系统误差分析
5.5.1 传动系统误差分类
5.5.2 驱动支链长度变化误差
5.5.3 运动副铰链点位置偏移误差
5.5.4 运动副间隙变化误差
5.5.5 柔性支链的弹性变形误差
5.6 执行系统误差分析
5.6.1 末端执行器的位置表示
5.6.2 末端执行器的误差分析
5.7 误差综合分析
5.8 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种2R2T并联机构的运动学及性能分析[J]. 温如凤,方跃法,陈亚琼. 北京交通大学学报. 2016(01)
[2]我国数控技术的现状和发展趋势[J]. 徐文豪. 山东工业技术. 2016(01)
[3]4自由度冗余驱动并联机构运动学和工作空间分析[J]. 陈修龙,陈林林,梁小夏. 农业机械学报. 2014(08)
[4]6-UPS并联机床误差分布特性[J]. 陈小岗,孙宇,吴海兵,刘远伟. 中国机械工程. 2014(02)
[5]基于BP网络的6-UPU开环并联机床误差预测[J]. 韩绍民,赵庆志,辛庆杰,赵森. 机床与液压. 2013(07)
[6]铰链间隙对6自由度并联机床刀具位姿的影响分析[J]. 陈小岗,孙宇,彭斌彬,刘远伟. 机械科学与技术. 2013(01)
[7]基于虚功原理的4PUS-1RPU并联机构动力学分析[J]. 宋小科,杨晓钧. 组合机床与自动化加工技术. 2012(06)
[8]聚焦用户需求 创新研发机床专有技术[J]. 张曙,谭惠民,黄仲明,卫汉华. 航空制造技术. 2012(04)
[9]一种两转动一平移并联机构的运动学分析[J]. 王海东,黄葵,毕玉泉,杨炳恒. 机械传动. 2011(02)
[10]ECOSPEED F系列产品进军中国航空业[J]. 晋娆,翊舟. 航空制造技术. 2006(11)
博士论文
[1]并联机器人轨迹规划中的运动误差补偿方法研究[D]. 杜义浩.燕山大学 2012
[2]三杆少自由度混联机床精度分析及相关问题的研究[D]. 郭建烨.东北大学 2009
硕士论文
[1]直线电机驱动的数控机床误差分析与优化设计研究[D]. 张倩.北京交通大学 2014
[2]并联机床定位误差分析与补偿方法研究[D]. 张涛.燕山大学 2013
[3]3-PSR并联机器人运动学分析与仿真[D]. 张昊.大连交通大学 2012
[4]六自由度并联机构误差分析和补偿[D]. 宋晓飞.重庆大学 2012
[5]2-PRS-PRRU并联机器人动力学分析[D]. 查珊珊.浙江理工大学 2012
[6]基于三并联万向节卧式机床精度的研究[D]. 解琴.东北大学 2011
[7]基于虚拟样机的五自由度混联机床的研究[D]. 吴晓健.东北大学 2011
[8]三腿4与5自由度并联机构刚度与变形分析[D]. 刘健.燕山大学 2011
[9]新型5自由度并联抛光机床误差分析与运动学标定的研究[D]. 常河.哈尔滨工业大学 2010
[10]基于二并联螺旋面钻尖刃磨机床的理论分析及其运动轨迹仿真[D]. 张天.东北大学 2010
本文编号：3147488
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 PKM的国内外研究现状
1.3 PKM误差分析的国内外研究现状
1.4 论文主要研究内容
第二章 PKM（1-PU/2-UPS）运动学分析
2.1 引言
2.2 结构理论分析
2.2.1 基于螺旋理论和结构公式的DOF计算
2.2.2 基于序单开链拓扑分析法的DOF验证
2.3 运动学分析
2.4 工作空间分析
2.4.1 奇异位型分析
2.4.2 无奇异工作空间分析
2.5 小结
第三章 PKM（1-PU/2-UPS）动力学分析
3.1 引言
3.2 速度和加速度分析
3.3 角速度和角加速度分析
3.4 主动杆和摆动杆速度分析
3.5 动力学分析
3.6 小结
第四章 PKM（1-PU/2-UPS）三维建模与仿真
4.1 引言
4.2 SolidWorks三维虚拟模型
4.3 Adams仿真方法与模型创建
4.3.1 仿真方法
4.3.2 模型创建
4.4 Adams运动学仿真
4.5 Adams动力学仿真
4.6 小结
第五章 PKM（1-PU/2-UPS）误差分析
5.1 引言
5.2 误差分析的基本任务及应用
5.3 误差因素分析
5.4 动力系统误差分析
5.4.1 线性直接驱动技术的特点
5.4.2 线性直接驱动技术的误差分析
5.5 传动系统误差分析
5.5.1 传动系统误差分类
5.5.2 驱动支链长度变化误差
5.5.3 运动副铰链点位置偏移误差
5.5.4 运动副间隙变化误差
5.5.5 柔性支链的弹性变形误差
5.6 执行系统误差分析
5.6.1 末端执行器的位置表示
5.6.2 末端执行器的误差分析
5.7 误差综合分析
5.8 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种2R2T并联机构的运动学及性能分析[J]. 温如凤,方跃法,陈亚琼. 北京交通大学学报. 2016(01)
[2]我国数控技术的现状和发展趋势[J]. 徐文豪. 山东工业技术. 2016(01)
[3]4自由度冗余驱动并联机构运动学和工作空间分析[J]. 陈修龙,陈林林,梁小夏. 农业机械学报. 2014(08)
[4]6-UPS并联机床误差分布特性[J]. 陈小岗,孙宇,吴海兵,刘远伟. 中国机械工程. 2014(02)
[5]基于BP网络的6-UPU开环并联机床误差预测[J]. 韩绍民,赵庆志,辛庆杰,赵森. 机床与液压. 2013(07)
[6]铰链间隙对6自由度并联机床刀具位姿的影响分析[J]. 陈小岗,孙宇,彭斌彬,刘远伟. 机械科学与技术. 2013(01)
[7]基于虚功原理的4PUS-1RPU并联机构动力学分析[J]. 宋小科,杨晓钧. 组合机床与自动化加工技术. 2012(06)
[8]聚焦用户需求 创新研发机床专有技术[J]. 张曙,谭惠民,黄仲明,卫汉华. 航空制造技术. 2012(04)
[9]一种两转动一平移并联机构的运动学分析[J]. 王海东,黄葵,毕玉泉,杨炳恒. 机械传动. 2011(02)
[10]ECOSPEED F系列产品进军中国航空业[J]. 晋娆,翊舟. 航空制造技术. 2006(11)
博士论文
[1]并联机器人轨迹规划中的运动误差补偿方法研究[D]. 杜义浩.燕山大学 2012
[2]三杆少自由度混联机床精度分析及相关问题的研究[D]. 郭建烨.东北大学 2009
硕士论文
[1]直线电机驱动的数控机床误差分析与优化设计研究[D]. 张倩.北京交通大学 2014
[2]并联机床定位误差分析与补偿方法研究[D]. 张涛.燕山大学 2013
[3]3-PSR并联机器人运动学分析与仿真[D]. 张昊.大连交通大学 2012
[4]六自由度并联机构误差分析和补偿[D]. 宋晓飞.重庆大学 2012
[5]2-PRS-PRRU并联机器人动力学分析[D]. 查珊珊.浙江理工大学 2012
[6]基于三并联万向节卧式机床精度的研究[D]. 解琴.东北大学 2011
[7]基于虚拟样机的五自由度混联机床的研究[D]. 吴晓健.东北大学 2011
[8]三腿4与5自由度并联机构刚度与变形分析[D]. 刘健.燕山大学 2011
[9]新型5自由度并联抛光机床误差分析与运动学标定的研究[D]. 常河.哈尔滨工业大学 2010
[10]基于二并联螺旋面钻尖刃磨机床的理论分析及其运动轨迹仿真[D]. 张天.东北大学 2010
本文编号：3147488
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3147488.html
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