【摘要】：隨著對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的深入研究,六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)中有關(guān)控制、耦合及精度等方面的弊端也慢慢展現(xiàn)出來,越來越多的機(jī)構(gòu)學(xué)研究者將重點(diǎn)移向了少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究。少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有純并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),但其結(jié)構(gòu)及控制更為簡(jiǎn)單,可與現(xiàn)有的串聯(lián)機(jī)構(gòu)聯(lián)用,兼具并聯(lián)與串聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。本課題研究的是一種二自由度的并聯(lián)驅(qū)動(dòng)雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái),工作臺(tái)由兩個(gè)半徑不同的半圓形驅(qū)動(dòng)拱支撐,這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)拱同圓心、正十字交錯(cuò)安裝,每個(gè)驅(qū)動(dòng)拱均有與之相適應(yīng)的圓弧導(dǎo)軌副進(jìn)行導(dǎo)向;電機(jī)置于底座上,電機(jī)通過其軸上安裝的消隙齒輪來驅(qū)動(dòng)與之嚙合的兩驅(qū)動(dòng)拱,來實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng),整個(gè)工作臺(tái)可實(shí)現(xiàn)繞X、Y軸兩個(gè)方向上各90度的偏轉(zhuǎn)幅度。本課題主要做了以下幾個(gè)方面的研究:(1)對(duì)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),依據(jù)設(shè)計(jì)所要求的工作臺(tái)的尺寸規(guī)格、偏轉(zhuǎn)角度、承載能力對(duì)工作臺(tái)零部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型和校核計(jì)算,并在CATIA軟件中繪制出了三維模型,利用該三維模型對(duì)所設(shè)計(jì)的工作臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明該雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)正確、結(jié)構(gòu)可行。(2)對(duì)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,包括姿態(tài)、速度的正、逆解,然后在ADAMS軟件中對(duì)逆解進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明與外驅(qū)動(dòng)拱嚙合的消隙齒輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與工作臺(tái)臺(tái)面繞Y軸的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呈線性關(guān)系,而與內(nèi)驅(qū)動(dòng)拱嚙合的消隙齒輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與工作臺(tái)臺(tái)面繞X軸的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呈非線性關(guān)系。(3)對(duì)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,利用Lagrange方法求得了其廣義力的顯式解,并利用ADAMS軟件對(duì)該工作臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析,結(jié)果表明所選擇的電機(jī)動(dòng)力可靠,能滿足雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)工作動(dòng)力的需求。(4)分析了該雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)各結(jié)構(gòu)部分的誤差源,再基于誤差獨(dú)立作用原理對(duì)該雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)的誤差進(jìn)行了分析、計(jì)算,綜合其制造和裝配誤差,得到了該雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)最終繞X、Y軸兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn)時(shí)的偏轉(zhuǎn)誤差角度,結(jié)果表明整個(gè)雙向偏轉(zhuǎn)工作臺(tái)繞X軸方向的綜合極限偏轉(zhuǎn)誤差為1.42分,繞Y軸方向的綜合極限偏轉(zhuǎn)誤差為3.84分,誤差值很小,能適應(yīng)一般機(jī)床工作臺(tái)加工精度的要求,具有實(shí)際價(jià)值。
【圖文】：

圖 1-1 雙向移動(dòng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)Fig.1-1 Two-way mobile parallel drive table. 所示為一雙向移動(dòng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，該工作臺(tái) X 向模組直線上平臺(tái)在 Y 向托架的兩個(gè)導(dǎo)軌副的導(dǎo)向下沿 X 軸移動(dòng)，同，兩個(gè)槽型托架驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)在 X 向托架的兩個(gè)導(dǎo)軌副的導(dǎo)個(gè)方向上托架同時(shí)驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)時(shí)，即可完成 X 和 Y 方向的平圖 1-2 二自由度球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)Fig.1-2 Two-degree of freedom spherical parallel mechanism

度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型圖 1-1 雙向移動(dòng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)Fig.1-1 Two-way mobile parallel drive table.為一雙向移動(dòng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，該工作臺(tái) X 向模組直臺(tái)在 Y 向托架的兩個(gè)導(dǎo)軌副的導(dǎo)向下沿 X 軸移動(dòng)，，個(gè)槽型托架驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)在 X 向托架的兩個(gè)導(dǎo)軌副的上托架同時(shí)驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)時(shí)，即可完成 X 和 Y 方向的
【學(xué)位授予單位】：陜西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH112

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本文編號(hào)：2709170