發(fā)布時間：2017-11-10 07:16

  本文關(guān)鍵詞：三種2R1T三自由度并聯(lián)機構(gòu)靜力分析研究

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【摘要】：力學(xué)分析是機械結(jié)構(gòu)研究設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，本文研究三類2R1T少自由度并聯(lián)機構(gòu)靜力學(xué)問題，為并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計與工程應(yīng)用提供理論支持。三類2R1T并聯(lián)機構(gòu)分別為3-PRRU并聯(lián)機構(gòu)，2-PRS-PRRU并聯(lián)機構(gòu)以及含有冗余約束的2-PRU-PRRU并聯(lián)機構(gòu)。 首先對三類機構(gòu)進行拆桿，然后通過矢量法建立各個桿件的靜力平衡方程，3-PRRU并聯(lián)機構(gòu)得到42個平衡方程，2-PRS-PRRU并聯(lián)機構(gòu)得到30個平衡方程，2-PRU-PRRU并聯(lián)機構(gòu)得到30個平衡方程以及兩個變形協(xié)調(diào)方程共計32個平衡方程，對靜平衡方程分別進行整理得到三類機構(gòu)約束力傳遞映射矩陣并通過Matlab進行全解，最后繪制出各個運動副對機構(gòu)提供的約束力/力偶隨工作空間變化的等高線圖。 通過Solidworks Motion對三類并聯(lián)機構(gòu)進行近似靜力學(xué)仿真，，驗證理論分析結(jié)果的正確性。通過Solidworks Motion模塊以及點線配合約束構(gòu)造出更加接近理論模型的仿真運動副模型，將該方法運用于約束反力/力偶的仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果的對比，可以使兩個結(jié)果更加接近，以達到更加精準(zhǔn)的驗證目的。 結(jié)果驗證后對三類機構(gòu)進行力學(xué)性能評價，少自由度并聯(lián)機構(gòu)不僅要考慮驅(qū)動力傳遞性能，同時也要考慮約束力承載性能。對三類機構(gòu)的約束力傳遞矩陣進行SVD奇異值分解或者通過拉格朗日數(shù)乘法得到各個約束力傳遞矩陣的最大最小奇異值，該值反映了相同外載荷下機構(gòu)自身提供約束抵抗外載荷的能力大小，通過Matlab將工作空間網(wǎng)格劃分繪制出整個工作空間內(nèi)三類并聯(lián)機構(gòu)的靜力承載性能變化圖。 外載荷變化同樣對機構(gòu)靜力承載性能有所影響，對三類機構(gòu)進行定位形-變外載情況下的靜力承載性能分析。選擇初始，一般，奇異三個位形，研究三類機構(gòu)的靜力承載性能隨單位外載荷方向變化時的變化規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH112

【參考文獻】

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本文編號：1165620