rssr空间机构的运动分析和优化设计

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1、2015年5月机床与液压May2015第43卷第9期MACHINETOOL＆HYDＲAULICSVol.43No.9DOI:10．3969/j.issn.1001－3881.2015.09.001ＲSSＲ空间机构的运动分析和优化设计周啸，宋梅利，王晓鸣，姚文进(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要:为了实现舵机4个舵翼同时偏转相同的角度，采用了ＲSSＲ空间连杆机构组合。利用解析法建立机构的运动分析模型，用MATLAB软件求解机构输入与输出的运动关系曲线。利用ADAMS软件对机构进行参数化建模及优化设计，通过计算敏感度，确定优

2、化设计变量，结果表明:输入杆摆角为－11.8427°～11.8419°，峰值相差0.0008°;各舵翼之间的摆角误差范围在－0.3573°～0.477°，在误差范围±0.5°内，该机构的优化满足设计要求。关键词:ＲSSＲ;空间机构;优化设计;ADAMS中图分类号:TH112文献标志码:A文章编号:1001－3881(2015)9－001－4MotionAnalysisandOptimizationDesignofＲSSＲSpatialMechanismZHOUXiao，SONGMeili，WANGXiaoming，YAOWenjin(Sch

3、oolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract:Inordertomakefoursteeringrudderdeflectthesameangleatthesametime，theＲSSＲspatiallinkagecombinedmechanismwasused．Analyticalmethodwasusedtoestablishmotionanalysismodelofmecha

4、nism，andthemotionrelationshipcurveofinputandoutputofmechanismwassolvedthroughMATLABsoftware．TheparametricmodelofmechanismwasbuiltonADAMSsoftware，andthenoptimizationdesignwascarriedout．Bycalculatingsensitivity，theoptimaldesignvariablesweredetermined．Theresultsshowthattheswi

5、ngangleoftheinputrodisbetweenthedegreesof－11.8427and11.8419，andthepeakis0.0008degreesindifference．Theerrorofsteeringrudderangleisbetweenthedegreesof－0.3573and0.477，andtheerrorwithin±0.5degrees，sooptimizationofthemechanismmeetsthedesignrequirements．Keywords:ＲSSＲ;Spatialmech

6、anism;Optimizationdesign;ADAMS0前言绘制输入角与输出角的运动关系曲线，并对结果进行舵机是在弹体安装一对或者两对舵片，从弹载微分析;然后在ADAMS中建立该机构的仿真模型，并处理器发出修正信号，使舵片进行修正运动，利用舵对机构进行优化设计，得到满足设计要求的最佳机构片产生的气动力改变弹丸飞行的速度和方向，进而修参数。［1－2］正弹道。1ＲSSＲ空间四连杆机构的运动模型分析舵机的执行机构可采用空间机构，空间机构具有图1是由两个转动副和两个球面副组成的空间灵活多样、结构紧凑、占用空间小及可用少量杆件实ＲSSＲ四杆机构

7、，运用解析法可以得到输出角和输入现复杂运动等突出优点，更受人们所青睐。在不足角的运动关系。40年的时间内，空间机构学的研究取得了突破性进［3－4］展。含有两个相邻球面副空间四杆机构是比较常用的空间机构。其中ＲSSＲ机构是空间四杆机构的典型代表，具有机构紧凑和传动精度高等优点。虽然其运动特性远比平面四杆机构复杂，但它的多样性使其在许［5］多方面有着广泛的应用。文中将ＲSSＲ空间连杆机构组合应用在舵机上，当连杆机构输入一定角度时，图1空间ＲSSＲ四杆机构简图预期得到4个相同的输出角度。利用解析法对ＲSSＲ1.1选定各坐标系，确定有关参数空间四连

8、杆机构建立运动分析模型，在MATLAB中机构的运动问题研究，常常转换成坐标系的变换收稿日期:2014－03－18基金项目:国家自然科学基金资助项目(51278250)作者简介:周