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基于运动功能的少自由度串并联机构创新设计方法的研究

论文摘要

少自由度串并联机构是并联机构中极有应用前景的一个分支,它既有并联机构刚度大,精度高的特点,又有串联机构运动空间大的优点。国内外专家学者对并联机构进行了深入的研究,提出了很多并联机构构型综合法。由于这些综合方法不够完善,使得机构常常存在一些构型上的缺陷,力学特性或运动特性并不太理想,导致不能发挥出实际的应用价值。针对这样的问题,本文利用螺旋理论,对并联机构的运动进行了研究,分析了机构受力特点与约束反螺旋之间关系,提出了一种基于运动功能的少自由度串并联机构创新设计方法,来改善机构构型。首先该方法从机构运动入手,运用支链等效设计原则,机构等效设计原则,来设计整个机构,同时找出了判定等价机构能否运动的必要条件。建立了机构力学分析模型,提出了减小支链反螺旋系空间法,添加虚约束法,引入导向支链法等创新方法。应用这些方法,可以有效解决机构结构不合理而产生的力学问题,优化机构构型。本文应用该创新方法,以机构的应用要求为目标,对3T—1R机构设计进行创新验证,最后通过机构分析,进一步优化机构构型。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 并联机构的应用和特点
  • 1.2 现今并联机构构型方法与局限
  • 1.3 研究的目的和意义
  • 1.4 本文研究内容
  • 2 运动螺旋与机构运动研究
  • 2.1 典型并联机构自由度计算方法与局限
  • 2.2 运动的螺旋表示方法
  • 2.3 支链运动分析
  • 2.4 并联机构运动分析
  • 2.5 串并联机构运动分析
  • 2.6 本章小结
  • 3 机构反螺旋约束与机构力学特性分析方法的研究
  • 3.1 反螺旋在机构运动中的物理意义
  • 3.2 约束反力与机构力学特性的研究
  • 3.3 支链反螺旋分配方案
  • 3.4 本章小结
  • 4 基于运动功能的串并联机构创新方法研究
  • 4.1 少自由度串并联机构创新方法
  • 4.2 机构创新实例
  • 4.3 本章小结
  • 5 总结与展望
  • 5.1 全文总结
  • 5.2 不足与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/86ab6dd781576986a79551ce.html