【摘 要】
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并联机构通常具有多个支链和多个驱动,其构造相对于传统串联式机构而言相对较为复杂,工作空间一般也比较有限,但是并联机构刚度大、承载能力强和精度高等特点引起了国内外诸多学者的关注。针对上侧空间受限的低矮载荷装配工程需求,尝试综合部分的新型并联机构、同时解决并联机构工作空间较小的问题,提出了3-PPSP六自由度并联机构,并分析了该机构的自由度,在工作空间、静力学和虚拟样机的运动学和动力学仿真方面开展了深
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并联机构通常具有多个支链和多个驱动,其构造相对于传统串联式机构而言相对较为复杂,工作空间一般也比较有限,但是并联机构刚度大、承载能力强和精度高等特点引起了国内外诸多学者的关注。针对上侧空间受限的低矮载荷装配工程需求,尝试综合部分的新型并联机构、同时解决并联机构工作空间较小的问题,提出了3-PPSP六自由度并联机构,并分析了该机构的自由度,在工作空间、静力学和虚拟样机的运动学和动力学仿真方面开展了深入系统研究。提出了一种新型三支链六自由度大升程并联机构,然后利用修改后的KutzbachGrübler自由度计算公式法计算了该机构的自由度,然后再利用螺旋理论完成了机构自由度的详细分析和计算。两种方法所得出的结果对比后验证了计算的准确性。对3-PPSP并联机构的各种工作状况开展讨论研究,并且针对研究对象开展了尺寸设计。除此之外,对3-PPSP并联机构进行工作空间的研究,通过该界面对工作空间每个扇区进行扫描计算,拼接出完成的工作空间并在重合区域进行自我验证,该方法减少了运算量,提高了计算结果的准确性。完成了3-PPSP并联机构进行静力学的分析与仿真,建立了静平台、连杆和动平台之间的静力学坐标系,列出了各个构件的静力学方程组,通过ANSYS Workbench软件对该机构进行静力学的仿真,得出了该机构所受到的等效应力和构件的变形量。进行了3-PPSP并联机构的运动学和动力学的仿真,对于该部分的仿真首先将并联机构利用ADAMS在其内部搭建成虚拟样机,再从软件中给定边界条件,约束其定动平台的轨迹开展运动学数值模拟仿真,从而能够从后处理中得到各个驱动部分的相应速度、位移、加速度特性曲线;在动平台上施加一个外部负载,通过动力学仿真得出每个驱动的驱动力矩。通过研究与总结,驱动的位移、速度、加速度和驱动力矩的特性曲线变化平稳,为后续的实体工程样机设计与试验奠定了基础。
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