改進型3-RPS并聯(lián)機構的設計與研究.pdf

1、目前,大型艦船用螺旋槳尺寸大,加工裝備存在單面加工、槳葉易振顫、剛性差、二次裝夾、加工工期長等不足。首次提出了基于混聯(lián)機構(并聯(lián)+串聯(lián))的雙刀雙面對稱加工的方法。有利于消除加工過程中產(chǎn)生的懸臂梁效應,減弱振顫,提高加工效率和加工精度。混聯(lián)機構由串聯(lián)機構和三自由度并聯(lián)機構組成,串聯(lián)機構實現(xiàn)X、Y向運動,并聯(lián)機構實現(xiàn)主軸刀具的Z向運動和姿態(tài)運動。本課題主要研究混聯(lián)機構中的3-RPS并聯(lián)主軸裝夾機構。
　　首先針對少自由度并聯(lián)機構導致并

2、聯(lián)機構存在運動參數(shù)耦合的問題,借助空間機構學對機構進行自由度計算和運動參數(shù)解耦,利用數(shù)值法和解析法分別完成并聯(lián)機構的正、逆解分析,求得了機構的速度雅可比矩陣,推導了位置、速度的正反解公式。對并聯(lián)機構進行了靜力學分析,推導了靜力平衡方程,求得了機構的力雅可比矩陣,確定了外力和驅(qū)動力及約束力之間的映射關系。
　　其次采用極限邊界法搜索并聯(lián)機構的工作空間,并基于工作空間的要求設計結構的各部分尺寸。對機構各主要部件進行了設計和選用,利用S

3、olidWorks建立了各構件的模型,并進行裝配,得到并聯(lián)機構的三維實體模型。
　　然后基于仿真分析軟件ADAMS建立了并聯(lián)機構的仿真模型,對機構的自由度分析以及正反解分析進行了仿真驗證?；诓⒙?lián)機構的軌跡規(guī)劃,完成了機構的運動學和動力學仿真分析,驗證了理論分析的正確性和三維模型建立的準確性,為并聯(lián)機構各構件的設計選型與整機的運動控制奠定了可靠基礎。
　　最后利用有限元分析軟件PATRAN,對并聯(lián)機構模型進行靜剛度分析,得到