3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)自誕生以來(lái)，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，具有承載能力強(qiáng)、動(dòng)力性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、運(yùn)動(dòng)精度高、易于反饋控制等優(yōu)點(diǎn)受到國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者的重視。在并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究中動(dòng)力學(xué)研究是其重要的組成部分，動(dòng)力學(xué)研究主要包括運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、慣性力/慣性力矩計(jì)算、各桿件的受力分析、動(dòng)力學(xué)模型的建立和對(duì)其結(jié)論的分析等內(nèi)容。并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)結(jié)果可以用于驅(qū)動(dòng)元件的選型、控制策略選擇和基于動(dòng)力學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等。本文是基于3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究。
　　(1)對(duì)3

2、-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析。首先建立坐標(biāo)系統(tǒng)，得到各構(gòu)件的位置坐標(biāo)。然后針對(duì)3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解問(wèn)題與逆解問(wèn)題通過(guò)矢量法進(jìn)行求解。再利用某種方法求解得到支鏈驅(qū)動(dòng)桿輸入速度與動(dòng)平臺(tái)輸出速度之間的映射關(guān)系，進(jìn)而得到輸入與輸出加速度之間的關(guān)系式。通過(guò)Pro/E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，然后將其導(dǎo)入到ADAMS軟件中。最后，利用Matlab和ADAMS進(jìn)行驗(yàn)證分析。
　　(2)對(duì)3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析。通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)

3、動(dòng)學(xué)分析所得到的映射關(guān)系代入到通過(guò)虛功原理所建立的靜力學(xué)平衡方程中。利用拆桿法，以三條支鏈為對(duì)象進(jìn)行研究，求解虎克鉸的受力情況。運(yùn)用Adams軟件建立3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)，對(duì)機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型做仿真實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用Matlab軟件對(duì)所建立的靜力學(xué)平衡方程進(jìn)行理論計(jì)算。
　　(3)對(duì)3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。對(duì)各構(gòu)件的慣性力與慣性力矩進(jìn)行求解，然后將通過(guò)分析所得到的慣性力與慣性力矩帶入由虛功原理建立的方程，進(jìn)而得到動(dòng)力學(xué)方程。