具有符號式位置正解的2T1R并聯(lián)機構(gòu)逆向動力學(xué)分析
發(fā)布時間:2021-08-29 23:52
以一種具有符號式位置正解且能夠?qū)崿F(xiàn)兩平移一轉(zhuǎn)動(2T1R)的新型三自由度并聯(lián)機構(gòu)為研究對象,建立并求解了其逆向動力學(xué)方程。首先,采用基于拓撲特征的運動學(xué)建模與求解方法,給出了機構(gòu)的符號式位置正解,并基于位置正解導(dǎo)出速度、加速度方程;其次,通過以混合支鏈為單元的拆桿法,運用牛頓-歐拉法構(gòu)建并求解了機構(gòu)的逆向動力學(xué)方程;最后,運用ADAMS設(shè)計機構(gòu)虛擬樣機,對其進行動力學(xué)仿真,同時,運用Matlab對其逆向動力學(xué)方程進行理論數(shù)值計算與驗證,理論值與仿真值表明三個移動滑塊所受的驅(qū)動力最大誤差分別為4.71%、2.87%、3.7%。該分析為進一步研究該機構(gòu)的動態(tài)特性、運動控制等奠定了理論基礎(chǔ)。
【文章來源】:機械設(shè)計與研究. 2020,36(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
2T1R并聯(lián)機構(gòu)的三維CAD模型
如圖2(a)所示,設(shè)機構(gòu)靜平臺0是長度為lp,寬度為2a的矩形,靜平臺0上3個移動副的位置分別為A1、A2、A3。不失一般性,在靜平臺0上建立O-xyz坐標系,O為靜平臺的幾何中心,X軸與連線垂直,Y軸與連線平行;在動平臺1上建立O′-x′y′z′坐標系,O′為動平臺1的中心,X′軸與共線,Y′軸與垂直,Z、Z′軸由右手笛卡爾坐標系法則確定。設(shè)與Y軸正方向的夾角為虛擬角δ。為理解方便,給出機構(gòu)xOz投影圖,如圖2(b)所示,與X軸正方向的夾角為α。
混合支鏈Ⅰ的驅(qū)動滑塊2、3,受到相應(yīng)轉(zhuǎn)動副關(guān)節(jié)的約束反力-Fbi(i=2,3)、自身的重力mAig(i=2,3)以及驅(qū)動電機對其的作用力FAi(i=2,3),如圖3所示。因此,驅(qū)動滑塊2、3的動力學(xué)方程為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮關(guān)節(jié)摩擦的5-PSS/UPU并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模及耦合特性分析[J]. 李研彪,鄭航,孫鵬,徐濤濤,王澤勝,秦宋陽. 機械工程學(xué)報. 2019(03)
[2]考慮運動副間隙的平面5R并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)分析[J]. 張續(xù)沖,張瑞秋,張憲民. 機械設(shè)計與研究. 2018(02)
[3]無寄生運動非對稱空間2T1R并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計與運動學(xué)分析[J]. 鄧嘉鳴,許可,趙迎春,沈惠平,張震,楊廷力. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2018(06)
[4]并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動力優(yōu)化配置方法及應(yīng)用研究[J]. 王向陽,郭盛,曲海波,趙福群. 機械工程學(xué)報. 2019(01)
[5]對稱兩轉(zhuǎn)一移3-UPU并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)分析[J]. 陳子明,劉曉檬,張揚,黃坤,黃真. 機械工程學(xué)報. 2017(21)
[6]考慮關(guān)節(jié)摩擦的3SPS+1PS并聯(lián)機構(gòu)顯式動力學(xué)建模研究[J]. 山顯雷,程剛. 機械工程學(xué)報. 2017(01)
[7]基于Kane方程的冗余驅(qū)動5UPS/PRPU并聯(lián)機床動力學(xué)分析[J]. 鹿玲,姚建濤,顧偉棟,梁龍曉,許允斗,趙永生. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2016(06)
[8]基于Lagrange方法的3-PRS并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)分析[J]. 趙俊偉,李雪鋒,陳國強. 機械設(shè)計與研究. 2015(02)
[9]一種三自由度冗余驅(qū)動并聯(lián)模塊的剛度分析[J]. 宋軼民,翟學(xué)東,孫濤,董罡,連賓賓. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2015(01)
本文編號:3371624
【文章來源】:機械設(shè)計與研究. 2020,36(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
2T1R并聯(lián)機構(gòu)的三維CAD模型
如圖2(a)所示,設(shè)機構(gòu)靜平臺0是長度為lp,寬度為2a的矩形,靜平臺0上3個移動副的位置分別為A1、A2、A3。不失一般性,在靜平臺0上建立O-xyz坐標系,O為靜平臺的幾何中心,X軸與連線垂直,Y軸與連線平行;在動平臺1上建立O′-x′y′z′坐標系,O′為動平臺1的中心,X′軸與共線,Y′軸與垂直,Z、Z′軸由右手笛卡爾坐標系法則確定。設(shè)與Y軸正方向的夾角為虛擬角δ。為理解方便,給出機構(gòu)xOz投影圖,如圖2(b)所示,與X軸正方向的夾角為α。
混合支鏈Ⅰ的驅(qū)動滑塊2、3,受到相應(yīng)轉(zhuǎn)動副關(guān)節(jié)的約束反力-Fbi(i=2,3)、自身的重力mAig(i=2,3)以及驅(qū)動電機對其的作用力FAi(i=2,3),如圖3所示。因此,驅(qū)動滑塊2、3的動力學(xué)方程為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮關(guān)節(jié)摩擦的5-PSS/UPU并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模及耦合特性分析[J]. 李研彪,鄭航,孫鵬,徐濤濤,王澤勝,秦宋陽. 機械工程學(xué)報. 2019(03)
[2]考慮運動副間隙的平面5R并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)分析[J]. 張續(xù)沖,張瑞秋,張憲民. 機械設(shè)計與研究. 2018(02)
[3]無寄生運動非對稱空間2T1R并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計與運動學(xué)分析[J]. 鄧嘉鳴,許可,趙迎春,沈惠平,張震,楊廷力. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2018(06)
[4]并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動力優(yōu)化配置方法及應(yīng)用研究[J]. 王向陽,郭盛,曲海波,趙福群. 機械工程學(xué)報. 2019(01)
[5]對稱兩轉(zhuǎn)一移3-UPU并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)分析[J]. 陳子明,劉曉檬,張揚,黃坤,黃真. 機械工程學(xué)報. 2017(21)
[6]考慮關(guān)節(jié)摩擦的3SPS+1PS并聯(lián)機構(gòu)顯式動力學(xué)建模研究[J]. 山顯雷,程剛. 機械工程學(xué)報. 2017(01)
[7]基于Kane方程的冗余驅(qū)動5UPS/PRPU并聯(lián)機床動力學(xué)分析[J]. 鹿玲,姚建濤,顧偉棟,梁龍曉,許允斗,趙永生. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2016(06)
[8]基于Lagrange方法的3-PRS并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)分析[J]. 趙俊偉,李雪鋒,陳國強. 機械設(shè)計與研究. 2015(02)
[9]一種三自由度冗余驅(qū)動并聯(lián)模塊的剛度分析[J]. 宋軼民,翟學(xué)東,孫濤,董罡,連賓賓. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2015(01)
本文編號:3371624
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