本文關(guān)鍵詞：三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)型角臺(tái)機(jī)構(gòu)的綜合與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、承載能力強(qiáng)、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、制造和維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),特別是分支相同,結(jié)構(gòu)對(duì)稱的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)更加引起廣大學(xué)者的關(guān)注。三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)已成為目前機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,其在工業(yè)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文基于約束螺旋理論對(duì)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)角臺(tái)機(jī)構(gòu)的分支運(yùn)動(dòng)鏈進(jìn)行了型綜合,根據(jù)角臺(tái)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和全周性要求綜合了分支運(yùn)動(dòng)副盡可能少的三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)角臺(tái)機(jī)構(gòu)。介紹了3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征,采用D-H法建立連桿坐標(biāo)系,求出機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)連桿變換矩陣,建立了機(jī)構(gòu)的正反解方程。利用最小二乘法求解了位置反解,利用解析法和牛頓迭代法分別求解了位置正解,通過仿真得出了機(jī)構(gòu)的工作空間。在位置正反解的基礎(chǔ)上,通過求導(dǎo)法和螺旋理論的方法求得了機(jī)構(gòu)速度和加速度的雅可比矩陣,得到了速度和加速度輸入與輸出之間的關(guān)系。利用虛功原理求得了機(jī)構(gòu)的力雅可比矩陣,根據(jù)牛頓-歐拉方法建立了機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程模型并通過Adams軟件對(duì)三維模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。通過仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論分析的正確性�；诙吻�和二次曲面分解理論對(duì)3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析,識(shí)別了在初始位形和一般位形下的主螺旋,研究了各自位形下輸出運(yùn)動(dòng)螺旋節(jié)距與輸入速度的關(guān)系及具有相同節(jié)距的運(yùn)動(dòng)螺旋軸線在各種位形下的空間分布。結(jié)果表明:該機(jī)構(gòu)在初始位置時(shí)屬于Hunt提出的第一種特殊螺旋三系,在一般位置時(shí)屬于一般螺旋三系,在任意位形下對(duì)應(yīng)相同節(jié)距的所有螺旋軸線都分布在同一個(gè)單葉雙曲面上。
【關(guān)鍵詞】：約束螺旋 角臺(tái)機(jī)構(gòu) 雅可比矩陣 運(yùn)動(dòng)仿真 瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)
【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
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 概述10
• 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.3 三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 論文研究的意義及內(nèi)容17-19
• 1.4.1 論文研究的意義17-18
• 1.4.2 論文研究的主要內(nèi)容18-19
• 第2章 三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)型角臺(tái)機(jī)構(gòu)的綜合19-28
• 2.1 概述19-20
• 2.2 螺旋理論的基本概念20-22
• 2.2.1 螺旋的基本概念20-21
• 2.2.2 螺旋系的相關(guān)性和相逆性21-22
• 2.3 三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)角臺(tái)機(jī)構(gòu)支鏈構(gòu)型設(shè)計(jì)22-25
• 2.3.1 約束螺旋綜合法的步驟22
• 2.3.2 三支鏈的構(gòu)型設(shè)計(jì)22-25
• 2.4 三自由度并聯(lián)角臺(tái)機(jī)構(gòu)的型綜合25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析28-43
• 3.1 概述28
• 3.2 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的自由度分析28-29
• 3.3 位姿反解29-32
• 3.4 位置正解32-37
• 3.4.1 解析求解法32-35
• 3.4.2 牛頓迭代法35-37
• 3.5 數(shù)值算例37-40
• 3.5.1 反解算例37-38
• 3.5.2 正解算例38-40
• 3.6 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的工作空間分析40-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第4章 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析43-61
• 4.1 概述43
• 4.2 基于求導(dǎo)法的 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)雅可比矩陣研究43-49
• 4.2.1 基本理論43
• 4.2.2 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的速度求解43-47
• 4.2.3 動(dòng)角臺(tái)的加速度求解47-49
• 4.3 基于螺旋理論的雅可比矩陣研究49-58
• 4.3.1 角臺(tái)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)螺旋系的建立49-51
• 4.3.2 動(dòng)角臺(tái)的速度分析51-56
• 4.3.3 動(dòng)角臺(tái)的加速度分析56-58
• 4.4 數(shù)值算例58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第5章 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真61-72
• 5.1 概述61
• 5.2 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)力雅可比矩陣分析61-62
• 5.3 動(dòng)力學(xué)方程的建立62-64
• 5.4 數(shù)值算例64-65
• 5.5 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真65-71
• 5.5.1 機(jī)構(gòu)模型的建立66-67
• 5.5.2 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真67-69
• 5.5.3 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析69-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第6章 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)瞬時(shí)螺旋運(yùn)動(dòng)研究72-83
• 6.1 概述72
• 6.2 三階螺旋系的節(jié)距和軸線研究72-76
• 6.2.1 螺旋軸線的二次曲線表示72-74
• 6.2.2 螺旋軸線的空間分布研究74-76
• 6.3 3-RRS角臺(tái)機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)螺旋運(yùn)動(dòng)76-82
• 6.3.1 初始位置76-79
• 6.3.2 一般位置79-82
• 6.4 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 致謝90

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