两种含等效复合球副少自由度并联机构理论研究

发布时间：2017-04-25 22:00

  本文关键词：两种含等效复合球副少自由度并联机构理论研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：少自由度的并联机构有着广泛的应用前景，并逐渐成为并联机构领域内的研究热点。复合球副具有较多的自由度，能有效简化并联机构，使并联机构结构紧凑，节约制造成本，因此广泛应用于并联机构中。本文改进一种等效复合球副，简化传统复合球副结构，使其更加适合于实际应用。 采用矢量法对一种含有2个等效复合球副5自由度并联机构位置正解的封闭解进行求解。该机构在4SPS+SPR并联机构基础之上，用等效复合球副代替复合球副形成的，利用已经求出的含有2个复合球副4SPS+SPR并联机构的运动学模型，可以推导出该含有2个等效复合球副并联机构位置正解公式。用一个实例说明求解过程，并利用CAD变量几何法对结果进行验证。 对两种含有等效复合球副并联机构进行运动学分析，利用等效复合球副分支所含有的直角三角形关系，对并联机构统一的运动学模型进行修改，使其适用于采用本文提出的等效复合球副的并联机构。对这两种机构分别用一个算例对运动学模型进行计算，并用机械仿真软件对结果进行验证。 基于虚功原理建立起含等效复合球副并联机构静力学模型。利用机构的约束关系，分析等效复合球副分支角速度与动平台速度之间的映射关系，补充线性分支角速度数学模型。基于虚功原理建立含有等效复合球副并联机构动力学模型。并利用虚拟样机技术对含等效复合球副4SPS+SPR并联机构和2SPS+2SPR并联机构的动力学模型进行验证。
【关键词】：少自由度并联机构 复合球副 位置正解 运动学 静力学 动力学
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 并联机构研究概述9
• 1.2 少自由度并联机构应用9-11
• 1.3 研究现状11-15
• 1.3.1 复合球副研究现状11-12
• 1.3.2 4 自由度和 5 自由度并联机构研究现状12
• 1.3.3 并联机构位置分析研究现状12-13
• 1.3.4 少自由度并联机构运动学和静力学研就现状13-14
• 1.3.5 少自由度并联机构动力学研究现状14-15
• 1.4 论文的选题意义15-17
• 1.5 课题主要研究内容17-18
• 第2章 含双等效复合球副并联机构位置分析18-37
• 2.1 并联机构位置分析概述18
• 2.2 等效复合球副简介18-20
• 2.3 含双等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构位置分析20-23
• 2.3.1 含双等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构简介20-22
• 2.3.2 含双等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构现况模拟机构22-23
• 2.4 4SPS+SPR 并联机构的位置分析23-36
• 2.4.1 4SPS+SPR 并联机构的位置反解23-25
• 2.4.2 4SPS+SPR 并联机构的位置正解25-31
• 2.4.3 CAD 变量几何法介绍31-32
• 2.4.4 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构位置反解验证32-34
• 2.4.5 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构位置正解验证34-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 含等效复合球副并联机构运动学分析37-55
• 3.1 并联机构运动学概述37
• 3.2 含等效复合球副少自由度并联机构运动学分析37-42
• 3.2.1 少自由度并联机构速度模型和 Jacobian 矩阵37-39
• 3.2.2 少自由度并联机构加速度模型和 Hessian 矩阵39-40
• 3.2.3 含复合球副并联机构运动学模型40-42
• 3.3 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构运动学分析42-47
• 3.3.1 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构运动学模型42-45
• 3.3.2 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构运动学验证45-47
• 3.4 含等效复合球副 2SPS+2SPR 并联机构运动学分析47-53
• 3.4.1 含等效复合球副 2SPS+2SPR 并联机构位置反解47-50
• 3.4.2 含等效复合球副 2SPS+2SPR 运动学分析50-51
• 3.4.3 含等效复合球副 2SPS+2SPR 运动学验证51-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第4章 含等效复合球副并联机构力学分析55-72
• 4.1 并联机构动力学概述55
• 4.2 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构静力学分析55-56
• 4.3 分支角速度和角加速度56-62
• 4.3.1 SPR 分支角速度和角加速度56-57
• 4.3.2 含复合球副的 SPS 分支顶点坐标57-58
• 4.3.3 含复合球副的 SPS 分支角速度和角加速度58-62
• 4.4 动力学模型的建立62-65
• 4.4.1 线性驱动分支运动学分析62-64
• 4.4.2 分支转换矩阵64
• 4.4.3 动力学模型的建立64-65
• 4.5 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构动力学分析65-69
• 4.5.1 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构动力学模型65-67
• 4.5.2 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构静力学仿真验证67-68
• 4.5.3 含等效复合球副 4SPS+SPR 并联机构动力学仿真68-69
• 4.6 含等效复合球副 2SPS+2SPR 并联机构动力学分析69-71
• 4.6.1 含等效复合球副 2SPS+2SPR 并联机构静力模型及验证69-70
• 4.6.2 含等效复合球副 2SPS+2SPR 并联机构动力学模型70
• 4.6.3 含等效复合球副 2SPS+2SPR 并联机构动力学仿真70-71
• 4.7 本章小结71-72
• 结论72-73
• 参考文献73-79
• 附录Ⅰ79-84
• 附录Ⅱ84-86
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果86-87
• 致谢87-88
• 作者简介88

【参考文献】

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本文编号：327123