一種球面并聯(lián)機構的動力學性能分析及仿真
本文關鍵詞:一種球面并聯(lián)機構的動力學性能分析及仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本課題針對一種球面并聯(lián)機構進行了運動學性能和動力學性能分析。 首先利用球面解析理論分析機構的空間位形,得到在任意時刻機構9個轉動副的位置矢量,然后利用少自由度并聯(lián)機構的直接法求出機構的一階影響系數(shù)矩陣和二階影響系數(shù)矩陣,采用影響系數(shù)法和ADAMS軟件仿真方法分別得到機構輸出速度和加速度曲線,通過兩種方法所得曲線的對比分析,驗證機構影響系數(shù)矩陣的正確性。 其次,對機構進行速度、加速度、力與力矩以及其波動性能指標分析,分別繪制其性能圖譜。改變機構尺寸,將機構主動桿和從動桿作為結構參量,搜索機構在不同結構參量下的工作空間,在工作空間內(nèi)研究結構參量變化對機構性能的影響。 最后,對機構在起始位置處于不穩(wěn)定形態(tài)的缺點設計了改進方案,以增加冗余支鏈的方式提高機構的承載力。運用ADAMS軟件對機構進行了運動學仿真,包括正向運動仿真和逆向運動仿真。接著進行了動力學分析,重點對平衡機參數(shù)進行了優(yōu)化。 本文在機構分析過程中運用影響系數(shù)理論和少自由度并聯(lián)機構性能指標理論對機構動力學性能進行初步分析,然后運用虛擬樣機技術對并聯(lián)機構進行了分析,,它對機構設計選型具有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】:并聯(lián)機構 影響系數(shù)矩陣 動力學性能指標 虛擬樣機
【學位授予單位】:華東交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH112
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 主要符號說明7-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 引言8
- 1.2 并聯(lián)機器人的發(fā)展及研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 并聯(lián)機構的特點9
- 1.2.2 并聯(lián)機構主要應用9-11
- 1.3 球面三自由度并聯(lián)機構研究現(xiàn)狀11-14
- 1.4 選題意義及研究的主要內(nèi)容14-16
- 第二章 并聯(lián)機構的影響系數(shù)矩陣分析16-34
- 2.1 引言16
- 2.2 機構位置分析16-21
- 2.3 少自由度并聯(lián)機構的影響系數(shù)的直接法21-25
- 2.3.1 一階影響系數(shù)和速度分析21-22
- 2.3.2 二階影響系數(shù)和加速度分析22-25
- 2.4 影響系數(shù)矩陣建立25-33
- 2.4.1 并聯(lián)機構的一階影響系數(shù)矩陣25-27
- 2.4.2 并聯(lián)機構的二階影響系數(shù)矩陣27-29
- 2.4.3 速度和加速度實例分析驗證29-33
- 2.5 本章小結33-34
- 第三章 并聯(lián)機構的動力學性能指標分析34-44
- 3.1 引言34
- 3.2 少自由度并聯(lián)機構性能指標理論34-38
- 3.2.1 少自由度并聯(lián)機構速度性能指標分析34-35
- 3.2.2 少自由度并聯(lián)機構加速度性能指標分析35-36
- 3.2.3 少自由度并聯(lián)機構力與力矩的指標分析36-37
- 3.2.4 全域運動性能波動指標37-38
- 3.3 并聯(lián)機構的運動學性能指標分析38-43
- 3.3.1 速度全域性能指標分析38-39
- 3.3.2 加速度性能指標分析39
- 3.3.3 力與力矩性能指標分析39-40
- 3.3.4 速度波動性能指標分析40-41
- 3.3.5 力學傳遞波動性能指標分析41-43
- 3.4 本章小結43-44
- 第四章 并聯(lián)機構的結構改進優(yōu)化及動力學仿真分析44-62
- 4.1 引言44
- 4.2 球面并聯(lián)機構設計改進44-45
- 4.3 ADAMS 軟件運動學仿真45-50
- 4.3.1 ADAMS 軟件虛擬樣機技術45
- 4.3.2 ADAMS 環(huán)境下調用函數(shù)介紹45-46
- 4.3.3 機構運動學正解仿真46-48
- 4.3.4 運動學逆解仿真48-50
- 4.4 機構動力學仿真50-52
- 4.4.1 動力學分析方案50
- 4.4.2 主動副受力分析及對比50-52
- 4.5 平衡機的參數(shù)設計與優(yōu)化52-61
- 4.5.1 ADAMS 參數(shù)化分析簡介52-53
- 4.5.2 平衡機試驗設計53-59
- 4.5.3 平衡機優(yōu)化分析59-61
- 4.6 本章小結61-62
- 第五章 總結與展望62-64
- 5.1 主要工作回顧62
- 5.2 工作展望62-64
- 參考文獻64-67
- 附錄 A D_i,E_i,F(xiàn)_i表達式67-69
- 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術論文69-70
- 致謝70
【參考文獻】
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