機床制造業(yè)是“中國制造2025”的十大重要領(lǐng)域之一,作為機械制造的母機,機床的性能直接關(guān)乎零件、產(chǎn)品的質(zhì)量。針對交通、航天、軍工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域大量使用弧形零件的情況,本文基于3-PRPUR/RUP并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計出一種弧形件加工機床的構(gòu)型,這種構(gòu)型的機床可以滿足具有弧度變化弧形件的加工;以這種弧形件加工機床的構(gòu)型為研究對象,對它的運動學、動力學性能進行研究。首先,設(shè)計出一種弧形件加工機床的構(gòu)型;對該構(gòu)型進行自由度分析,驗證了機構(gòu)能夠滿足期望運動要求;基于驅(qū)動選取原則選取出了合適的運動副作為驅(qū)動,并驗證了驅(qū)動選取的正確性。其次,通過D-H參數(shù)法和剛體變換法分別描述了動坐標系在靜坐標系中的位姿,根據(jù)兩種位姿描述的對等性,得出了末端輸出點的獨立參量和非獨立參量之間的關(guān)系;利用解析幾何法及動平臺邊長固定這一條件求出了機構(gòu)的位置反解,通過封閉解法建立了機構(gòu)的位置正解約束方程;通過數(shù)值點驗證了位置正、反解的正確性。進行了速度分析,得出了機構(gòu)的雅克比矩陣。然后,基于剛體平面運動分析各個支鏈上各個主要構(gòu)件的運動,對工況下機構(gòu)各主要構(gòu)件的受力情況進行分析;利用虛功原理建立機構(gòu)的動力學數(shù)學模型,通過實例和仿...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及來源
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究來源
    1.2 基于并聯(lián)機構(gòu)機床的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型綜合研究
        1.3.2 并聯(lián)機構(gòu)運動學研究
        1.3.3 并聯(lián)機構(gòu)的工作空間研究
        1.3.4 并聯(lián)機構(gòu)動力學分析
        1.3.5 并聯(lián)機構(gòu)虛擬樣機仿真分析
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 弧形件加工機床的機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計及分析
    2.1 引言
    2.2 弧形件加工機床的機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計
        2.2.1 構(gòu)型的設(shè)計思路
        2.2.2 3-PRPUR/RUP并聯(lián)機構(gòu)的描述
        2.2.3 基于3-PRPUR/RUP并聯(lián)機構(gòu)的弧形件加工機床構(gòu)型
        2.2.4 坐標系的創(chuàng)建
    2.3 弧形面加工機床的自由度分析
        2.3.1 用螺旋理論分析機構(gòu)自由度
        2.3.2 驗證機構(gòu)的自由度
    2.4 弧形面加工機床的驅(qū)動副選取
    2.5 本章小結(jié)
3 弧形件加工機床的機構(gòu)運動學分析
    3.1 引言
    3.2 動坐標系在靜坐標系中的位姿描述
        3.2.1 基于剛體變換的描述
        3.2.2 基于D-H參數(shù)法的描述
    3.3 位置反解
    3.4 位置正解
    3.5 位置解實例計算
    3.6 速度分析
    3.7 本章小結(jié)
4 弧形件加工機床的機構(gòu)動力學研究
    4.1 引言
    4.2 支鏈運動分析
        4.2.1 RUP支鏈的運動分析
        4.2.2 PRPUR支鏈的運動分析
    4.3 驅(qū)動速度與機構(gòu)各構(gòu)件速度關(guān)系
        4.3.1 驅(qū)動速度與動平臺速度之間的對應(yīng)關(guān)系
        4.3.2 驅(qū)動速度與RUP支鏈各構(gòu)件速度之間的對應(yīng)關(guān)系
        4.3.3 驅(qū)動速度與PRPUR支鏈各構(gòu)件速度之間的對應(yīng)關(guān)系
    4.4 機構(gòu)各構(gòu)件受力分析
        4.4.1 動平臺受力分析
        4.4.2 URP支鏈受力分析
        4.4.3 PRPUR支鏈受力分析
    4.5 機構(gòu)動力學數(shù)學模型建立
        4.5.1 各構(gòu)件受力等效施加到驅(qū)動
        4.5.2 建立數(shù)學模型
    4.6 實例計算分析
    4.7 本章小結(jié)
5 弧形件加工機床的機構(gòu)工作空間研究與虛擬樣機仿真
    5.1 引言
    5.2 工作空間研究
        5.2.1 各構(gòu)件的工作范圍
        5.2.2 可達工作空間求解
        5.2.3 可達工作空間云點圖
        5.2.4 基于SolidWorks的工作空間仿真
    5.3 Adams軟件中虛擬樣機的建立
        5.3.1 Adams軟件介紹
        5.3.2 虛擬樣機的建立
    5.4 虛擬樣機位置仿真
        5.4.1 位置反解仿真
        5.4.2 位置正解仿真
    5.5 虛擬樣機速度、加速度仿真
    5.6 虛擬樣機動力學仿真
    5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究結(jié)果
致謝



本文編號：3839161