考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构动力学分析

发布时间：2023-11-08 18:57

　　并联机构具有累积误差小、承载能力强、精度高等特点,在众多领域得到广泛应用。目前,并联机构向着轻质、高速、高精度等方向发展,而机构中的轻质柔性构件产生的弹性变形和间隙运动副处各副元素产生的冲击碰撞会对并联机构的动力学特性产生影响。因此,对同时考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构进行动力学分析具有重要意义。本文以空间五自由度4-UPS/RPS并联机构作为研究对象,建立了考虑运动副间隙和构件柔性的动力学模型,对其动力学响应和非线性特性分析进行了系统的研究。论文主要研究内容如下:首先,建立了空间球面副间隙运动学模型,结合L-N连续接触力模型和改进的库伦摩擦力模型,推导出含球面副间隙的并联机构刚体动力学模型。运用拉格朗日方程建立了并联机构的弹性动力学模型,把间隙模型嵌入到弹性动力学模型中,得到考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构动力学模型。其次,基于上述建立的动力学模型,采用龙格库塔和Newmark积分法对考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构动力学方程进行求解。分析对比了不同轨迹、不同间隙值、不同摩擦系数和柔性构件对动平台位移、速度、加速度及碰撞力的影响,并对空间并联机构的伸缩杆进行了动应...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 柔性机构弹性动力学研究现状
    1.3 含间隙机构动力学研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构动力学模型
    2.1 引言
    2.2 4-UPS/RPS空间并联机构结构特征及运动学分析
    2.3 考虑运动副间隙的空间并联机构动力学模型
    2.4 考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构动力学模型
    2.5 本章小结
3 考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构动力学响应分析
    3.1 引言
    3.2 空间并联机构动力学方程求解
    3.3 空间并联机构动力学响应不同因素的影响
    3.4 空间并联机构动应力分析
    3.5 本章小结
4 考虑运动副间隙和构件柔性的空间并联机构非线性特性分析
    4.1 引言
    4.2 非线性动力学基本理论
    4.3 空间并联机构非线性特性分析
    4.4 空间并联机构非线性特性的间隙影响分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要成果
学位论文数据集



本文编号：3861550