三平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)五自由度減振平臺(tái)主體機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的有害振動(dòng)越來(lái)越多，單自由度減振已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品的要求。多維減振成為國(guó)內(nèi)外急需解決的一個(gè)技術(shù)難題。尋找一類能夠多維減振的裝置意義重大。 本論文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“仿橡膠多維減振平臺(tái)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)理論與非線性解耦控制(50375067)”的資助下，首次提出將三平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)五自由度(3T-2R-5-DOF)并聯(lián)機(jī)構(gòu)用作五維減振平臺(tái)的主體機(jī)構(gòu)，并擬在機(jī)構(gòu)原動(dòng)件處輔以單自由度減振器實(shí)現(xiàn)能量吸收及動(dòng)力自適應(yīng)平衡，從而

2、實(shí)現(xiàn)多維減振。 首先，基于單開鏈單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成原理，構(gòu)造支路類型，提出新的(3T-2R)單開鏈支路，擴(kuò)充了(3T-2R)單開鏈的支路類型。結(jié)合所有的(3T-2R)單開鏈和部分現(xiàn)有的(6-DOF)單開鏈支路，設(shè)計(jì)機(jī)型的組合方案。由此得到豐富的(3I-2R-5-DOF)并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)型。新機(jī)型的合理性均得到了ADAMS軟件的運(yùn)動(dòng)特性曲線驗(yàn)證。 其次，根據(jù)理論分析和ADAMS模擬仿真選出結(jié)構(gòu)相對(duì)合理的三種機(jī)型方案作為后續(xù)研究的

3、參考。對(duì)其中一種方案，選一機(jī)型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和部分動(dòng)力學(xué)分析。運(yùn)動(dòng)學(xué)包括位置正反解。位置反解可以給出解析表達(dá)式，由于位置正解寫不出解析表達(dá)式，可根據(jù)算法求出數(shù)值解。根據(jù)位置反解的解析表達(dá)式在MATLAB中編程畫出了動(dòng)平臺(tái)參考點(diǎn)的工作空間。并根據(jù)正解表達(dá)式求導(dǎo)得到雅可比矩陣，給出了雅可比矩陣的數(shù)值解。根據(jù)雅可比矩陣，對(duì)某些重要的位姿進(jìn)行奇異分析。對(duì)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步的分析，給出應(yīng)用原理。用Pro/E軟件設(shè)計(jì)樣機(jī)并用ADAMS軟件仿真減振性能曲線