【摘要】：目前,對于六自由度并聯(lián)機構(gòu)的研究已經(jīng)日趨成熟,而對于少自由度并聯(lián)機構(gòu)的研究相對較少。相對于六自由度并聯(lián)機構(gòu),少自由度并聯(lián)機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、耦合性小、工作空間大、控制方便和價格低廉等特點,故其應(yīng)用范圍越來越廣泛。本文提出了一種含有冗余約束的三自由度并聯(lián)機構(gòu),并將其應(yīng)用到了轉(zhuǎn)爐傾動機構(gòu)的設(shè)計之中。本文首先對機構(gòu)的性能進(jìn)行了分析。整個機構(gòu)的研究過程包括了以下幾個方面:位置分析、工作空間的分析、運動學(xué)分析、動力學(xué)分析。通過矢量法,本文建立起機構(gòu)位置分析的數(shù)學(xué)模型,求出了機構(gòu)的位置反解;通過CAD幾何變量法,利用Solidworks三維軟件,繪制出了機構(gòu)的工作空間;借助獨立變量法,求出了該少自由度并聯(lián)機構(gòu)的Jacobian矩陣和Hessian矩陣,建立了機構(gòu)的運動學(xué)模型并;利用虛功原理,推導(dǎo)出了動載和驅(qū)動力的關(guān)系表達(dá)式,建立了機構(gòu)的動力學(xué)模型。利用CAD軟件和Matlab軟件對運動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行仿真驗證,驗證了結(jié)果的正確性。在對整個機構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,本文將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐傾動機構(gòu)。設(shè)計了2.2t轉(zhuǎn)爐傾動機構(gòu)的三維實體,并且利用“切液法”對轉(zhuǎn)爐在不同工作狀態(tài)下的動載進(jìn)行了分析,優(yōu)化了相關(guān)主要構(gòu)件的尺寸參數(shù)。最后,本文分析了現(xiàn)有的平衡裝置的特點,設(shè)計出了與本機構(gòu)相配套的平衡裝置,利用幾何法驗證了平衡裝置設(shè)計的合理性。
【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】：2016
【分類號】：TF341.1

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