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地震模拟器系统是地震工程研究工作中的重要试验设备之一。并联结构的振动台具有刚度大、对称性好、速度高、机构紧凑、动力学性能好等优点。本文提出一种应用于地震模拟器的具有3-2-1结构的冗余驱动并联机构,并对此机构的构型、运动学、静力学、工作空间、空间模型等方面进行了比较全面的研究,具体内容为: 1.建立了机构的位置反解方程,并利用对反解方程进行求导的方法,得到了机构的逆雅可比矩阵J-1的解析表达式,这个表达式是分析机构各种性能指标的基础。 2.在机构位置反解和速度雅可比矩阵的基础上,利用数值迭代的方法对机构进行了正解求解,每次可以求得机构的一组正解。 3.建立了机构的静力学模型,得到了力与力矩传递矩阵G的解析表达式,并根据虚功原理导出了G与J的关系:G=(JT)-1。 4.建立了机构的空间模型,为今后的优化设计奠定了基础。 5.用解析和数值两种方法对机构的工作空间进行了详细的分析,得到在z=860附近可达工作空间截面积最大,在z=807附近灵活工作空间截面积最大。 6.利用机构的空间模型,分析了机构工作空间的大小与其结构参数的关系,得到了为获得最大工作空间r1、r2、r3、r4的最佳取值。