發(fā)布時(shí)間：2018-07-03 07:15

  本文選題：Exechon機(jī)床 + 運(yùn)動(dòng)學(xué)��； 參考：《燕山大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)存在運(yùn)動(dòng)耦合復(fù)雜、工作空間小、精度補(bǔ)償困難、動(dòng)力學(xué)建模過程復(fù)雜、動(dòng)平臺(tái)刀具姿態(tài)角嚴(yán)重不足等問題。Exechon并聯(lián)機(jī)床技術(shù)打破了限制并聯(lián)機(jī)床發(fā)展的技術(shù)瓶頸,并以專利許可的方式授權(quán)國(guó)內(nèi)多家企業(yè)應(yīng)用,開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型串并聯(lián)機(jī)床有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。本文以Exechon機(jī)床的并聯(lián)機(jī)構(gòu)為參考,分析其裝配要求嚴(yán)格的原因,并以此為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合兩轉(zhuǎn)一移空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型數(shù)據(jù)庫(kù)找到與Exechon結(jié)構(gòu)相似,但裝配關(guān)系簡(jiǎn)單的UPR-SPR-SPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)新機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,包括并聯(lián)部分的正反解和整個(gè)串并聯(lián)機(jī)構(gòu)反解分析,分別用矢量法和運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)法對(duì)新機(jī)構(gòu)進(jìn)行了速度分析,求出了機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣,并用數(shù)值仿真驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)算法的正確性。(2)分別用Simulink模型分析法和變量幾何法求解了機(jī)構(gòu)的工作空間,并結(jié)合UPR-SPR-SPU-RR串并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型特點(diǎn),研究了新機(jī)構(gòu)工作空間的搜索算法,繪制出工作空間的形狀并求得其體積值。(3)利用基于傳遞功率的傳遞能力評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)UPR-SPR-SPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析,給出了在單個(gè)分支驅(qū)動(dòng)下的平臺(tái)輸出運(yùn)動(dòng)螺旋中的移動(dòng)速度分量和轉(zhuǎn)動(dòng)速度分量的求解方法,計(jì)算出機(jī)構(gòu)在不同位置的傳遞功率系數(shù)。(4)基于虛功原理對(duì)UPR-SPR-SPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的反解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行求解,得到分支雅可比矩陣,并對(duì)動(dòng)力學(xué)算法進(jìn)行仿真分析,得到平臺(tái)在外載下的各個(gè)驅(qū)動(dòng)桿所需施加的驅(qū)動(dòng)力以及驅(qū)動(dòng)速度和驅(qū)動(dòng)加速度。
[Abstract]:The kinematic coupling is complex, the workspace is small, the precision compensation is difficult, and the dynamic modeling process is complex. The technology of Exechon parallel machine tool has broken the bottleneck of restricting the development of parallel machine tool, and authorized many domestic enterprises to apply it under the way of patent license. It is of great practical significance to develop a new series-parallel machine tool with independent intellectual property rights. Taking the parallel mechanism of Exechon machine tool as a reference, this paper analyzes the reason why the assembly requirement is strict, and takes this as a starting point to find the UPR-SPR-SPU parallel mechanism which is similar to Exechon but has a simple assembly relationship by combining with the configuration database of two rotation and one moving space parallel mechanism. The specific research contents are as follows: (1) the kinematics analysis of the new mechanism is carried out, including the forward and inverse solutions of the parallel part and the inverse solution of the whole series-parallel mechanism. The velocity analysis of the new mechanism is carried out by using the vector method and the kinematic influence coefficient method, respectively. The Jacobian matrix of the mechanism is obtained, and the kinematics algorithm of the mechanism is verified by numerical simulation. (2) the workspace of the mechanism is solved by Simulink model analysis method and variable geometry method, and the configuration characteristics of UPR-SPR-SPU-RR series-parallel mechanism are combined. The searching algorithm of the workspace of the new mechanism is studied, the shape of the workspace is drawn and the volume value of the workspace is obtained. (3) the UPR-SPR-SPU parallel mechanism is analyzed by using the transfer capability evaluation index based on the transfer power. The solution method of moving velocity component and rotational velocity component in the output spiral of platform driven by a single branch is given. The transfer power coefficients of the mechanism at different positions are calculated. (4) based on the virtual work principle, the inverse solution dynamics of the UPR-SPR-SPU parallel mechanism is solved, the branch Jacobian matrix is obtained, and the dynamic algorithm is simulated and analyzed. The driving force, the driving speed and the driving acceleration of each driving rod under external loading of the platform are obtained.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH112

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