新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床的設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 04:14
新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床是以新型六自由度可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)成的并聯(lián)機(jī)床,具有6個(gè)自由度,定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間只有三條支鏈,這大大減少了支鏈之間的干涉。相比較于傳統(tǒng)2的串聯(lián)機(jī)床和一般的并聯(lián)機(jī)床,新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床除了具有良好承載能力,良好的剛度外,其工作空間相對而言更大,動(dòng)態(tài)性能更好,靈活度高,適應(yīng)性更強(qiáng)。新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床具有可重構(gòu)的特點(diǎn),其并聯(lián)平臺(tái)的三條支鏈均可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副之間的靈活轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)各種構(gòu)型,以適應(yīng)不同的工作環(huán)境。本文以新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床為研究對象,對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究。首先以新型六自由度可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一種新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床,該并聯(lián)機(jī)床具有3-UPS、2-UPS-URS、2-URS-UPS和3-URS四個(gè)構(gòu)型,本文運(yùn)用D-H參數(shù)法對并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析,得到了該并聯(lián)機(jī)床的位置反解方程,并進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算,為后面進(jìn)行工作空間分析和動(dòng)力學(xué)分析奠定基礎(chǔ)。然后在運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析的基礎(chǔ)上,分析并聯(lián)機(jī)床的各個(gè)約束條件,運(yùn)用極坐標(biāo)搜索法對新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行各個(gè)構(gòu)型下的工作空間的對比分析,為該并聯(lián)機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)工程應(yīng)用提...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-3新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)間圖??Fig.?2-3?A?new?type?of?reconfigurable?mechanism?parallel?machine?tool??15??
轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線作為坐標(biāo)軸z,2的方向,以第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線和支鏈中間轉(zhuǎn)副的軸線的法線??方向?yàn)樾妮S的方向(即心垂直于A和z,2),兄3的方向由右手定制確定。各個(gè)坐標(biāo)系??如圖2-5所示。??r??V?xl2??<??/j'2??圖2-5?URS支鏈的D-H參數(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)??Fig.?2-5?D-H?parameter?coordinate?system?of?URS?branch?chain??根據(jù)所建立的坐標(biāo)系,得到URS支鏈的D-H參數(shù),參數(shù)如表2-1所示。??表2-2?URS支鏈的D-H參數(shù)??Table?2-2?D-H?parameters?of?URS?branch?chain??關(guān)節(jié)?/?cit?dt?or,?6t??1?0?0?-njl??2?0?0?-7r/2?G2??3?0?0?n/2?Oy??4?0?0?Tcjl?0A??5?0?0?n/2?05??6?0?0?n/2?6b
>D?(3-11)??UPS和URS支鏈的結(jié)構(gòu)簡圖分別如圖3-1和圖3-2所示。??\?\??\?X??圖3-1?UPS支鏈簡圖?圖3-2URS支鏈簡圖??Fig.?3-1?UPS?branched?chain?diagram?Fig.?3-2?URS?branched?chain?diagram??新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間的驅(qū)動(dòng)支鏈的運(yùn)動(dòng)副足可以在??移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副之間進(jìn)行靈活的變換的,當(dāng)驅(qū)動(dòng)支鏈處于UPS構(gòu)型時(shí),設(shè)::D由度復(fù)??合鉸鏈和三自由度復(fù)合鉸鏈屮心點(diǎn)的最小距離為當(dāng)驅(qū)動(dòng)支鏈處于URS構(gòu)型時(shí),設(shè)??35??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3-PPR并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析[J]. 謝志江,吳小勇,張軍,龐智,孫琦. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(05)
[2]對稱兩轉(zhuǎn)一移3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析[J]. 陳子明,劉曉檬,張揚(yáng),黃坤,黃真. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(21)
[3]考慮關(guān)節(jié)摩擦的3SPS+1PS并聯(lián)機(jī)構(gòu)顯式動(dòng)力學(xué)建模研究[J]. 山顯雷,程剛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]可控5R平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型重構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 侯志利,武文革,李瑞琴,秦慧斌,趙建文. 機(jī)械傳動(dòng). 2016(09)
[5]4自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛體動(dòng)力學(xué)模型[J]. 賈凱凱,梅江平,劉松濤,田二勛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[6]柔順并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)及軌跡跟蹤[J]. 田浩,余躍慶. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[7]6-PTRT并聯(lián)機(jī)器人的位置正解研究[J]. 徐靖,鄧子龍,鄭東志. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(07)
[8]基于運(yùn)動(dòng)限定機(jī)構(gòu)的可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 葉偉,方躍法,郭盛,溫如鳳. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[9]基于牛頓—?dú)W拉法的4-UPS-RPS機(jī)構(gòu)剛體動(dòng)力學(xué)分析[J]. 陳修龍,王成碩. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(07)
[10]考慮球面副間隙的4-SPS/CU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王庚祥,劉宏昭. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]變胞并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 張克濤.北京交通大學(xué) 2010
[2]三桿少自由度混聯(lián)機(jī)床精度分析及相關(guān)問題的研究[D]. 郭建燁.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]新型六自由度可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 李屹豪.廣西大學(xué) 2017
[2]少自由度過約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究[D]. 周莎莎.河北工程大學(xué) 2015
[3]二自由度并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)性能分析[D]. 楊浩.東北大學(xué) 2012
[4]含適應(yīng)性驅(qū)動(dòng)支鏈的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能分析與優(yōu)化[D]. 張揚(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]6PUS-UPS并聯(lián)機(jī)床動(dòng)力學(xué)性能分析與研究[D]. 李聰.燕山大學(xué) 2011
[6]6-UPU型并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 孫哲.山東理工大學(xué) 2011
[7]Stewart機(jī)構(gòu)的誤差建模與參數(shù)標(biāo)定方法研究[D]. 李凌云.燕山大學(xué) 2006
[8]5-UPS/PRPU并聯(lián)機(jī)床的冗余驅(qū)動(dòng)研究[D]. 鄭仁成.燕山大學(xué) 2006
本文編號(hào):3529899
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-3新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)間圖??Fig.?2-3?A?new?type?of?reconfigurable?mechanism?parallel?machine?tool??15??
轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線作為坐標(biāo)軸z,2的方向,以第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線和支鏈中間轉(zhuǎn)副的軸線的法線??方向?yàn)樾妮S的方向(即心垂直于A和z,2),兄3的方向由右手定制確定。各個(gè)坐標(biāo)系??如圖2-5所示。??r??V?xl2??<??/j'2??圖2-5?URS支鏈的D-H參數(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)??Fig.?2-5?D-H?parameter?coordinate?system?of?URS?branch?chain??根據(jù)所建立的坐標(biāo)系,得到URS支鏈的D-H參數(shù),參數(shù)如表2-1所示。??表2-2?URS支鏈的D-H參數(shù)??Table?2-2?D-H?parameters?of?URS?branch?chain??關(guān)節(jié)?/?cit?dt?or,?6t??1?0?0?-njl??2?0?0?-7r/2?G2??3?0?0?n/2?Oy??4?0?0?Tcjl?0A??5?0?0?n/2?05??6?0?0?n/2?6b
>D?(3-11)??UPS和URS支鏈的結(jié)構(gòu)簡圖分別如圖3-1和圖3-2所示。??\?\??\?X??圖3-1?UPS支鏈簡圖?圖3-2URS支鏈簡圖??Fig.?3-1?UPS?branched?chain?diagram?Fig.?3-2?URS?branched?chain?diagram??新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間的驅(qū)動(dòng)支鏈的運(yùn)動(dòng)副足可以在??移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副之間進(jìn)行靈活的變換的,當(dāng)驅(qū)動(dòng)支鏈處于UPS構(gòu)型時(shí),設(shè)::D由度復(fù)??合鉸鏈和三自由度復(fù)合鉸鏈屮心點(diǎn)的最小距離為當(dāng)驅(qū)動(dòng)支鏈處于URS構(gòu)型時(shí),設(shè)??35??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3-PPR并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析[J]. 謝志江,吳小勇,張軍,龐智,孫琦. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(05)
[2]對稱兩轉(zhuǎn)一移3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析[J]. 陳子明,劉曉檬,張揚(yáng),黃坤,黃真. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(21)
[3]考慮關(guān)節(jié)摩擦的3SPS+1PS并聯(lián)機(jī)構(gòu)顯式動(dòng)力學(xué)建模研究[J]. 山顯雷,程剛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]可控5R平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型重構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 侯志利,武文革,李瑞琴,秦慧斌,趙建文. 機(jī)械傳動(dòng). 2016(09)
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[6]柔順并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)及軌跡跟蹤[J]. 田浩,余躍慶. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[7]6-PTRT并聯(lián)機(jī)器人的位置正解研究[J]. 徐靖,鄧子龍,鄭東志. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(07)
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[9]基于牛頓—?dú)W拉法的4-UPS-RPS機(jī)構(gòu)剛體動(dòng)力學(xué)分析[J]. 陳修龍,王成碩. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(07)
[10]考慮球面副間隙的4-SPS/CU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王庚祥,劉宏昭. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]變胞并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 張克濤.北京交通大學(xué) 2010
[2]三桿少自由度混聯(lián)機(jī)床精度分析及相關(guān)問題的研究[D]. 郭建燁.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]新型六自由度可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 李屹豪.廣西大學(xué) 2017
[2]少自由度過約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究[D]. 周莎莎.河北工程大學(xué) 2015
[3]二自由度并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)性能分析[D]. 楊浩.東北大學(xué) 2012
[4]含適應(yīng)性驅(qū)動(dòng)支鏈的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能分析與優(yōu)化[D]. 張揚(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]6PUS-UPS并聯(lián)機(jī)床動(dòng)力學(xué)性能分析與研究[D]. 李聰.燕山大學(xué) 2011
[6]6-UPU型并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 孫哲.山東理工大學(xué) 2011
[7]Stewart機(jī)構(gòu)的誤差建模與參數(shù)標(biāo)定方法研究[D]. 李凌云.燕山大學(xué) 2006
[8]5-UPS/PRPU并聯(lián)機(jī)床的冗余驅(qū)動(dòng)研究[D]. 鄭仁成.燕山大學(xué) 2006
本文編號(hào):3529899
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