本文關(guān)鍵詞：一種3自由度自動鉆鉚機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在大型薄壁曲面法向鉆鉚加工應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)定位和垂直進(jìn)給一直是一個(gè)難點(diǎn)，基于3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有3個(gè)自由度，即1個(gè)移動、2個(gè)轉(zhuǎn)動，可以滿足姿態(tài)定位和垂直進(jìn)給的要求，且該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動靈活、工作空間大等優(yōu)點(diǎn)，本課題將3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為鉆鉚加工裝備基本部件，并以該機(jī)構(gòu)為研究對象，進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析及尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 首先，利用螺旋理論分析了3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度，采用TT角更加直觀地表達(dá)了該機(jī)構(gòu)動平臺的姿態(tài)，并以此為基礎(chǔ)建立了該機(jī)構(gòu)的正反解模型；基于螺旋理論的影響系數(shù)法，建立了機(jī)構(gòu)的一階、二階影響系數(shù)矩陣，并進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證。 其次，借助3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置和姿態(tài)反解模型，綜合考慮分支桿長、運(yùn)動副轉(zhuǎn)角、桿間干涉等運(yùn)動學(xué)約束條件，采用計(jì)算機(jī)編程搜索的方法分析了該機(jī)構(gòu)的位置和姿態(tài)工作空間，并進(jìn)一步研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對位置和姿態(tài)工作空間的影響；采用TT角表達(dá)機(jī)構(gòu)姿態(tài)，基于奇異產(chǎn)生的運(yùn)動學(xué)條件更加直觀的研究了該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)奇異位形。 再次，基于運(yùn)動/力傳遞理論分析了3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動/力傳遞能力，提出了一種評價(jià)該機(jī)構(gòu)運(yùn)動/力傳遞性能的優(yōu)化指標(biāo)；建立了該機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)空間，并基于此以機(jī)構(gòu)在其姿態(tài)工作空間內(nèi)具有良好運(yùn)動/力傳遞能力為優(yōu)化目標(biāo)，提出了一種適用于3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)優(yōu)化方法。 最后，采用ADAMS軟件對3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真，，并對比了機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化前后各分支的受力情況。
【關(guān)鍵詞】：自動鉆鉚 并聯(lián)機(jī)構(gòu) 工作空間 尺寸優(yōu)化 仿真
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：V261;TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 引言11
• 1.2 自動鉆鉚技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-14
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢14-20
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.3 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用19-20
• 1.4 論文選題的意義及主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析22-48
• 2.1 引言22
• 2.2 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析22-25
• 2.3 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)反解模型25-29
• 2.4 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)正解模型29-32
• 2.5 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)速度分析32-36
• 2.5.1 單個(gè)分支的一階影響系數(shù)矩陣32-34
• 2.5.2 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的一階影響系數(shù)矩陣34-36
• 2.6 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)加速度分析36-39
• 2.6.1 單個(gè)分支的二階影響系數(shù)矩陣36-37
• 2.6.2 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的二階影響系數(shù)矩陣37-39
• 2.7 運(yùn)動學(xué)算例39-46
• 2.7.1 反解算例39-42
• 2.7.2 正解算例42-43
• 2.7.3 速度、加速度算例43-46
• 2.8 本章小結(jié)46-48
• 第3章 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間及奇異分析48-61
• 3.1 引言48
• 3.2 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析48
• 3.3 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的姿態(tài)空間48-52
• 3.3.1 姿態(tài)空間的建立48-51
• 3.3.2 姿態(tài)空間算例51-52
• 3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對姿態(tài)空間的影響52-54
• 3.4.1 動、靜平臺半徑比值對姿態(tài)空間的影響52-53
• 3.4.2 分支桿長對姿態(tài)空間的影響53
• 3.4.3 球鉸錐擺角對工作空間的影響53-54
• 3.5 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置空間54-55
• 3.5.1 位置空間的建立54
• 3.5.2 位置空間算例54-55
• 3.6 結(jié)構(gòu)參數(shù)對位置空間的影響55-56
• 3.7 奇異位形分析56-59
• 3.8 奇異位形與工作空間關(guān)系59
• 3.9 本章小結(jié)59-61
• 第4章 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)61-78
• 4.1 引言61
• 4.2 理論基礎(chǔ)61-65
• 4.2.1 運(yùn)動螺旋和力螺旋62
• 4.2.2 螺旋的互易積62-63
• 4.2.3 功率系數(shù)63
• 4.2.4 傳遞指標(biāo)63-65
• 4.4 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的傳遞指標(biāo)65-71
• 4.4.1 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸出傳遞指標(biāo)65-68
• 4.4.2 局域傳遞指標(biāo)（LTI）68
• 4.4.3 良好運(yùn)動/力傳遞空間（GTOC）68-70
• 4.4.4 全域傳遞指標(biāo)（GTI）70-71
• 4.5 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化71-77
• 4.5.1 設(shè)計(jì)空間71-73
• 4.5.2 GTOC及GTI圖譜73-74
• 4.5.3 基于運(yùn)動/力傳遞理論的優(yōu)化方法74-75
• 4.5.4 優(yōu)化算例75-77
• 4.6 本章小結(jié)77-78
• 第5章 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)仿真78-85
• 5.1 引言78
• 5.2 3- RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模78-79
• 5.3 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)仿真79-81
• 5.4 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜力仿真81-84
• 5.5 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果91-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李樹軍,王陰,王曉光;3-RPS并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)位置正解的桿長逼近法[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期

2 汪勁松,李鐵民,段廣洪;并聯(lián)構(gòu)型裝備的研究進(jìn)展及若干關(guān)鍵技術(shù)[J];中國工程科學(xué);2002年06期

3 范斌;牛潤軍;;柔性自動化鉆鉚系統(tǒng)在飛機(jī)部件制造中的應(yīng)用[J];裝備制造技術(shù);2012年06期

4 費(fèi)軍;自動鉆柳技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用分析[J];航空制造技術(shù);2005年06期

5 許國康;自動鉆鉚技術(shù)及其在數(shù)字化裝配中的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2005年06期

6 李少波;陳翔鵬;;自動鉆鉚技術(shù)的應(yīng)用和無頭鉚釘安裝[J];航空制造技術(shù);2007年09期

7 費(fèi)軍;;自動鉆鉚技術(shù)在波音737尾段項(xiàng)目中的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2007年09期

8 王黎明;馮潼能;;數(shù)字化自動鉆鉚技術(shù)在飛機(jī)制造中的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2008年11期

9 王仲奇;殷俊清;康永剛;;飛機(jī)自動鉆鉚仿真技術(shù)[J];航空制造技術(shù);2008年20期

10 馬曉麗;陳艾華;張雪蓮;張慶功;;并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新與應(yīng)用研究進(jìn)展[J];機(jī)床與液壓;2007年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黃真;李艷文;高峰;;3-RPS并聯(lián)機(jī)器人的奇異位姿研究[A];第十四屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李艷文;幾類空間并聯(lián)機(jī)器人的奇異研究[D];燕山大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 武偉讓;大型殼體磁脈沖自動鉆鉚系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 陳允全;自動鉆鉚機(jī)托架變形分析及處理方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：一種3自由度自動鉆鉚機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：275742