论文部分内容阅读
机构拓扑学是现代机构理论体系的重要组成部分,一般认为机构的同一拓扑结构具有相同的运动特性,而与尺度参数无关(机构奇异位形除外),并基于此理论开展了机构的拓扑结构图、型综合等方面的研究。对于机构同一拓扑结构的运动特性是否会出现尺度效应(机构不奇异),相关研究很少。本文以3-P&2SS并联机构为例,研究该机构在相同拓扑结构下局部尺度参数的变化对运动特性的影响,并同时对该机构的静刚度特性进行了研究。 对3-P&2SS并联机构通过改变尺度参数条件构造出了35种不同的结构。以其中五种完全对称的结构为对象进行研究,运用传统的自由度计算公式和软件仿真对其运动特性做了初步的探索,发现他们的运动特性存在差异。 通过虚拟机构法借鉴6-PSS并联机构的运动学模型得到了3-P&2SS并联机构的位置正解和反解,并通过雅克比矩阵法得到的位置正解的数值结果,并将结果与软件仿真结果进行对比验证。通过解析法寻找到了位姿描述的一般方法,找到3个合理的描述参数,并对特殊结构做了补充说明,同时对Delta机构平动运动从解析上给出了论证。 在机构工作空间求解中,以运动学反解为基础,结合输入滑块的行程限制、球铰的转角约束限制通过搜索法得到了各种结构的工作空间。其中对于有转动的结构,为了更直观的反映其工作空间,采用极坐标的方式来描述姿态空间。 在空间静刚度分析中,采用基于小变形叠加原理和虚拟机构法的静刚度分析法得到了各种结构的空间静刚度矩阵。通过有限元分析软件对静刚度做有限元分析,并将结果与数值方法得到的结果进行对比验证。