隨著精密制造業(yè)的發(fā)展,精密定位技術(shù)作為其核心技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于建筑行業(yè)、國(guó)防工業(yè)、微機(jī)電系統(tǒng)以及醫(yī)療領(lǐng)域中,其定位精度的高低影響著精密制造的總體水平�；趥鹘y(tǒng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的精密定位平臺(tái),由于剛性運(yùn)動(dòng)副間存在間隙以及摩擦、磨損等因素的影響使得其已經(jīng)無(wú)法在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保證超高的定位精度,而柔順機(jī)構(gòu)由于機(jī)構(gòu)內(nèi)無(wú)摩擦、磨損等特點(diǎn)近年來(lái)被廣泛地應(yīng)用在精密定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)中。本文綜合考慮柔順機(jī)構(gòu)與并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),以3-PRC型剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)為原型,引入柔性支鏈,設(shè)計(jì)了一種3-PRC型柔性并聯(lián)機(jī)構(gòu),并采用柔性鉸鏈替代法對(duì)其改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種以集中柔度式全柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)為傳動(dòng)部件的精密定位平臺(tái),在此基礎(chǔ)上采用連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),開發(fā)了一種新的分布柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái),并對(duì)以上三種精密定位平臺(tái)進(jìn)行了靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真分析。研究表明,基于分布柔度式全柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)的精密定位平臺(tái)在機(jī)構(gòu)的剛度特性、抗干擾能力以及抗振性方面優(yōu)勢(shì)明顯,具有較高的定位精度。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）采用柔性鉸鏈替代法對(duì)3-PRC型柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了構(gòu)型設(shè)計(jì)與分析。運(yùn)用螺旋理論對(duì)剛性3-PRC型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度進(jìn)行了分析,并基... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源與研究背景
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 課題研究背景及意義
    1.2 精密定位平臺(tái)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 精密定位平臺(tái)的國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 精密定位平臺(tái)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 精密定位平臺(tái)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 精密定位系統(tǒng)介紹
        2.2.1 精密定位系統(tǒng)構(gòu)成
        2.2.2 精密定位平臺(tái)介紹
    2.3 柔性機(jī)構(gòu)與柔順機(jī)構(gòu)
    2.4 柔性鉸鏈
        2.4.1 柔性運(yùn)動(dòng)副
        2.4.2 柔性鉸鏈的材料選擇及其加工方法
    2.5 精密定位平臺(tái)的剛度分析
    2.6 本章小結(jié)
3 精密定位平臺(tái)的構(gòu)型設(shè)計(jì)與靜力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 3-PRC型并聯(lián)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
        3.2.1 3-PRC型并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型描述及其自由度分析
        3.2.2 3-PRC型并聯(lián)機(jī)構(gòu)微運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.2.3 3-PRC型并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜力學(xué)計(jì)算
    3.3 3-PRC型柔性并聯(lián)精密定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)與分析
        3.3.1 PRC型柔性支鏈設(shè)計(jì)
        3.3.2 3-PRC型柔性并聯(lián)精密定位平臺(tái)設(shè)計(jì)
        3.3.3 3-PRC型柔性并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜力學(xué)分析
    3.4 3-PRC型集中柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)與分析
        3.4.1 PRC型集中柔度式全柔順支鏈設(shè)計(jì)
        3.4.2 3-PRC型集中柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)設(shè)計(jì)
        3.4.3 -PRC型集中柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜力學(xué)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 分布柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 拓?fù)鋬?yōu)化理論介紹
    4.3 材料插值模型的建立
    4.4 求解優(yōu)化模型
    4.5 優(yōu)化過(guò)程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象
    4.6 3-PRC型分布柔度式全柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化模型建立
    4.7 3-PRC型分布柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜力學(xué)分析
    4.8 本章小結(jié)
5 精密定位平臺(tái)的靜剛度分析
    5.1 引言
    5.2 柔度矩陣?yán)碚摻榻B
        5.2.1 半圓弧型柔性鉸鏈的柔度矩陣
        5.2.2 鉸鏈的柔度矩陣在不同坐標(biāo)系下的變換
        5.2.3 柔性鉸鏈的串聯(lián)式柔度矩陣
        5.2.4 柔性鉸鏈的并聯(lián)式柔度矩陣
    5.3 3-PRC型柔性并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜剛度模型的建立
    5.4 精密定位平臺(tái)靜剛度有限元分析
        5.4.1 3-PRC型柔性并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜剛度有限元分析
        5.4.2 3-PRC型集中柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜剛度有限元分析
        5.4.3 3-PRC型分布柔度式全柔順并聯(lián)精密定位平臺(tái)靜剛度有限元分析
    5.5 本章小結(jié)
6 精密定位平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性分析
    6.1 引言
    6.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立
        6.2.1 梁?jiǎn)卧倪\(yùn)動(dòng)微分方程
        6.2.2 定位平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)約束條件分析
        6.2.3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程
    6.3 精密定位平臺(tái)的模態(tài)分析
        6.3.1 模態(tài)分析理論
        6.3.2 系統(tǒng)模態(tài)的有限元分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于拓?fù)鋬?yōu)化和骨架提取的桿系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[J]. 周奇才,吳青龍,熊肖磊.  中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]基于多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的全柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型固有振動(dòng)頻率研究[J]. 朱大昌,宋馬軍.  中國(guó)機(jī)械工程. 2015(13)
[3]基于三維柔性微動(dòng)平臺(tái)拓?fù)鋬?yōu)化方法的研究[J]. 朱大昌,馮文結(jié),劉運(yùn)鴻.  機(jī)械傳動(dòng). 2014(02)
[4]A topology optimization method based on element independent nodal density[J]. 易繼軍,曾韜,榮見華,李艷梅.  Journal of Central South University. 2014(02)
[5]一種新型柔順機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的研究[J]. 康利君,李瑞琴.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2013(03)
[6]2RPU-2SPS全柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)及剛度的研究[J]. 朱大昌,李培,崔祥府,嚴(yán)智敏.  江西理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
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[8]Compliant mechanisms design based on pairs of curves[J]. WANG NianFeng & ZHANG XianMin Guangdong Province Key Laboratory of Precision Equipment and Manufacturing Technology,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China.  Science China（Technological Sciences）. 2012(08)
[9]空間剛?cè)狁詈喜⒙?lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的頻率特性分析[J]. 劉善增,朱真才,余躍慶,劉初升,張連杰.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(23)
[10]基于虛功原理的3-RRPR柔性精密定位工作臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 賈曉輝,田延嶺,張大衛(wèi).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(01)

碩士論文
[1]一種新型3-RRRRR并聯(lián)微動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 句彥儒.燕山大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3167486