用于拋光機(jī)床的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析
本文關(guān)鍵詞:用于拋光機(jī)床的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展,與制造技術(shù)相關(guān)的各行業(yè)對(duì)加工精度的要求不斷提高,逐漸形成了超精密加工制造技術(shù)研究方向。作為超精密制造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),拋光工藝可以提高制造工件幾個(gè)數(shù)量級(jí)的精度,保證了工業(yè)設(shè)計(jì)的要求,對(duì)航天、軍工等精密設(shè)備工業(yè)的快速發(fā)展提供了保障,具有重大深遠(yuǎn)的意義。根據(jù)實(shí)際加工需求,設(shè)計(jì)了拋光機(jī)床的主體部分為三自由度平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。利用螺旋理論得到了閉環(huán)支鏈的等效結(jié)構(gòu);诹Ⅲw幾何法建立了正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型;陂]環(huán)矢量法建立了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。通過對(duì)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型求導(dǎo),推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)Jacobi矩陣,分別應(yīng)用MATLAB仿真和ADAMS仿真,驗(yàn)證了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性。采用邊界極限搜索法,根據(jù)機(jī)構(gòu)約束條件繪制了工作空間;贘acobi矩陣條件數(shù)構(gòu)建了機(jī)構(gòu)性能指標(biāo),并分析其在工作空間內(nèi)的分布規(guī)律。根據(jù)機(jī)構(gòu)的幾何約束和裝配條件,利用設(shè)計(jì)空間理論,建立了結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的約束關(guān)系。研究了基于虛功原理的靜力學(xué)建模方法,通過機(jī)構(gòu)剛度矩陣建立了剛度性能指標(biāo),為分析機(jī)構(gòu)剛度提供依據(jù)。通過MATLAB數(shù)值仿真研究了結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)剛度的影響規(guī)律,為機(jī)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。研究了基于虛功原理的動(dòng)力學(xué)建模方法。在采用輕質(zhì)桿件的條件下,利用質(zhì)量分布系數(shù)法建立了簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型。通過MATLAB數(shù)值仿真和分析,驗(yàn)證了簡(jiǎn)化模型的可行性。建立動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo),并分析其在工作空間面的分布規(guī)律,為控制提供理論依據(jù)。研究了D-H誤差建模方法,并根據(jù)誤差指標(biāo)分析了結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)的誤差敏感度;诒孀R(shí)方程殘差最大絕對(duì)值最小化的參數(shù)辨識(shí)方法建立了機(jī)構(gòu)誤差參數(shù)識(shí)別模型,并采用群搜索算法法對(duì)待辨識(shí)量進(jìn)行求解,為機(jī)構(gòu)誤差補(bǔ)償提供分析依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 靜剛度 動(dòng)力學(xué) 誤差分析
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG580.23
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-18
- 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-10
- 1.1.1 課題來源9
- 1.1.2 課題研究的背景和意義9-10
- 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-16
- 1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)12-14
- 1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度14-15
- 1.2.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)15-16
- 1.2.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差分析16
- 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 第2章 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析18-34
- 2.1 引言18
- 2.2 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型分析18-20
- 2.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型18
- 2.2.2 閉環(huán)支鏈螺旋理論分析18-20
- 2.3 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)20-23
- 2.3.1 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)建模20-21
- 2.3.2 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真21-23
- 2.4 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)正運(yùn)動(dòng)學(xué)23-24
- 2.5 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅克比24-26
- 2.6 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析26-28
- 2.6.1 影響工作空間的幾何約束條件26
- 2.6.2 工作空間求解26-28
- 2.7 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的條件數(shù)28-29
- 2.8 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)空間分析29-33
- 2.9 本章小結(jié)33-34
- 第3章 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度分析34-41
- 3.1 引言34
- 3.2 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析34-37
- 3.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)件剛度模型分析35-36
- 3.2.3 剛度性能指標(biāo)36-37
- 3.3 剛度數(shù)值仿真37-40
- 3.3.1 工作空間剛度分布37
- 3.3.2 靜平臺(tái)機(jī)架角對(duì)機(jī)構(gòu)剛度的影響37-39
- 3.3.3 動(dòng)平臺(tái)半徑長(zhǎng)對(duì)機(jī)構(gòu)剛度的影響39-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第4章 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)41-49
- 4.1 引言41
- 4.2 動(dòng)力學(xué)分析41-46
- 4.2.1 速度和加速度求解41-43
- 4.2.2 動(dòng)力學(xué)建模43-44
- 4.2.3 動(dòng)力學(xué)模型檢驗(yàn)44-46
- 4.3 動(dòng)力學(xué)優(yōu)化分析46-48
- 4.3.1 動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)46-47
- 4.3.2 動(dòng)力學(xué)指標(biāo)仿真47-48
- 4.4 本章小結(jié)48-49
- 第5章 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)誤差分析49-62
- 5.1 引言49
- 5.2 平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)誤差建模49-56
- 5.2.1 機(jī)構(gòu)誤差分析坐標(biāo)系的建立49-50
- 5.2.2 位姿轉(zhuǎn)換矩陣的建立50-51
- 5.2.3 位姿誤差建模方法51-52
- 5.2.4 姿態(tài)誤差模型的建立52-54
- 5.2.5 機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)的誤差敏感度54-56
- 5.3 結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)誤差辨識(shí)56-61
- 5.3.1 辨識(shí)方程的建立56
- 5.3.2 群搜索算法56-59
- 5.3.3 基于群搜索算法的參數(shù)辨識(shí)仿真59-61
- 5.4 本章小結(jié)61-62
- 結(jié)論62-63
- 參考文獻(xiàn)63-68
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-70
- 致謝70
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本文關(guān)鍵詞:用于拋光機(jī)床的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):358304
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