基于有限元的3_RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特性研究.pdf

1、自動(dòng)鉆鉚技術(shù)是航空制造領(lǐng)域應(yīng)自動(dòng)化裝配需要而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，針對(duì)其實(shí)用化的研究屬于前沿課題。
　　 本文介紹了一種融合并聯(lián)機(jī)構(gòu)的新型自動(dòng)鉆鉚系統(tǒng)，并以其中的自動(dòng)鉆鉚機(jī)托架-3_RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)托架為研究對(duì)象，在運(yùn)動(dòng)學(xué)、有限元建模、靜動(dòng)態(tài)特性及結(jié)構(gòu)改進(jìn)等方面對(duì)其進(jìn)行了研究和探討，具體包括以下主要內(nèi)容：
　　 （1）敘述了本次3_RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究背景，回顧了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用。分析了并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)用化過(guò)程中遇到的

2、問(wèn)題，并提出本文擬采取的解決辦法。
　　 （2）介紹了3_RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的組成及其應(yīng)用，給定該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位姿描述方式，建立了基于輸出參數(shù)的機(jī)構(gòu)位置反解方程，選取了動(dòng)平臺(tái)工作空間中的15個(gè)典型位姿并求解。對(duì)3_RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)有限元模型的建立過(guò)程進(jìn)行了研究，在實(shí)體模型簡(jiǎn)化及機(jī)構(gòu)各鉸接剛度的處理上進(jìn)行了討論，建立了精確的有限元分析模型。
　　 （3）在建立的有限元模型基礎(chǔ)上，對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力特性分析，校核在工作載荷下，各零

3、部件強(qiáng)度和剛度情況。尋求理想的鉸接一直是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵也是難點(diǎn)問(wèn)題，本文借助有限元仿真分析手段，對(duì)一種改進(jìn)型支鏈和改進(jìn)球鉸的優(yōu)劣進(jìn)行了評(píng)價(jià)。計(jì)算在15個(gè)位姿下的軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度情況，得出并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度的空間分布規(guī)律，從而可以避開(kāi)機(jī)構(gòu)剛度的薄弱環(huán)節(jié)，提高加工的精度。
　　 （4）運(yùn)用有限元軟件動(dòng)態(tài)特性分析功能，計(jì)算并聯(lián)機(jī)構(gòu)在4個(gè)典型位姿下的各階固有頻率和振型，找出結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，并總結(jié)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)在初始位姿工