并聯(lián)機床的靜平衡分析.pdf

1、本論文主要研究空間并聯(lián)機床的靜平衡問題。靜平衡是指機床在任意位姿下，機床自身重力及其產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩對機床驅(qū)動關(guān)節(jié)的合力矩為零。實現(xiàn)機床靜平衡是十分必要的，因為機床重力會產(chǎn)生振動、噪聲、磨損及其它負效應(yīng)，造成機床加工精度降低和疲勞壽命縮短，同時機床為了克服自身重力還需要選取大功率的電機，提高制造成本。當并聯(lián)機床處于靜平衡時，無論動平臺處于何種位姿，驅(qū)動關(guān)節(jié)都不用輸出額外的轉(zhuǎn)矩來克服活動構(gòu)件的重力，因此驅(qū)動關(guān)節(jié)只用來提供運動部件的運

2、動及切削力，這樣就可以選用尺寸和功率更小的驅(qū)動電機，這對提高機床加工精度是十分有利的。同時，平衡后的機床還可以改善其動態(tài)特性，降低機構(gòu)的耦合、改善機床的運動性能、提高整機的控制精度、減小因系統(tǒng)慣性力引起的振動、降低噪聲、延長機床的疲勞壽命。 論文選取了兩種具有代表性的并聯(lián)機床-3-TPS并聯(lián)機床(可變桿長)和3-PRS并聯(lián)機床(固定桿長)，主要采用理論分析和仿真驗證形式對3-TPS、3-PRS兩種并聯(lián)機床進行靜平衡分析。3-TP

3、S并聯(lián)機床采用配重法、彈簧法和液壓平衡法實現(xiàn)其靜平衡分析；3-PRS并聯(lián)機床采用配重法和彈簧法實現(xiàn)其靜平衡分析。具體內(nèi)容包括： 1．采用ADAMS仿真軟件分析了機床自重對機床性能所造成的影響，仿真結(jié)果表明機床重力對機床的影響很大，不容忽視，表明對機床進行靜平衡十分必要； 2．深入研究了兩種并聯(lián)機床的自重分布規(guī)律和勢能變化規(guī)律，并建立了與之相對應(yīng)的數(shù)學模型并推導出實現(xiàn)機床平衡的充分條件； 3．利用ADAMS仿真軟件