一种球面并联机构动力学性能分析及仿真

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文一种球面并联机构的动力学性能分析及仿真学位申请人：沈寂学科专业：机械设计及理论指导教师：刘平安教授答辩日期：华东交通大学2013届硕士学位论文一种球面并联机构的动力学性能分析及仿真机电工程学院沈寂独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果

2、。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内

3、容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要一种球面并联机构的动力学性能分析及仿真摘要本课题针对一种球面并联机构进行了运动学性能和动力学性能分析。首先利用球面解析理论分析机构的空间位形，得到在任意时刻机构9个转动副的位置矢量，然后利用少自由度并联机构的直接法求出机构的一阶影响系数矩阵和二阶影响系数矩阵，采用影响系数法和ADAMS软件仿真方法分别得到机构输出速度和加速度曲线，通过两种方法所得曲线的对比分析，验证机构影响系数矩阵的正确性。其次，对机构进行速度、加速度、力与力矩以及其波动性能指标分析，分别绘制

4、其性能图谱。改变机构尺寸，将机构主动杆和从动杆作为结构参量,搜索机构在不同结构参量下的工作空间，在工作空间内研究结构参量变化对机构性能的影响。最后，对机构在起始位置处于不稳定形态的缺点设计了改进方案，以增加冗余支链的方式提高机构的承载力。运用ADAMS软件对机构进行了运动学仿真，包括正向运动仿真和逆向运动仿真。接着进行了动力学分析，重点对平衡机参数进行了优化。本文在机构分析过程中运用影响系数理论和少自由度并联机构性能指标理论对机构动力学性能进行初步分析，然后运用虚拟样机技术对并联机构进行了分析，它对机构设计选型具有一定的借鉴意义。关键词:并联机构，影响

5、系数矩阵，动力学性能指标，虚拟样机IAbstractAnalysisandSimulationofDynamicPerformanceofaSphericalParallelMechanismABSTRACTThispaperanalyzesasphericalparallelmechanismonkinematicalanddynami-calperformance.Firstly,thespatialconfigurationofa3-RRRparallelmechanismisanalyzedbyusingsphericalanalyticthe

6、ory,getthepositionvectorofninerotationaljointsatanytime,thenthefirstorderinfluencecoefficientmatrixandthesecondorderinfluencecoefficientmatrixareestablishedbyadoptingthedirectmethodsoflower-mobilityparallelmechanism,thesimulationcurveofoutputspeedandaccelerationaresepa-ratelycal

7、culatedbyusinginfluencecoefficientmethodandADAMSsimulationmethod,thecorrectnessoftheinfluencecoefficientmatrixisverified.Secondly,thevelocityandaccelerationofthe3-RRRmechanismareanalyzed,theperformanceatlasesaregiven.Furthermore,changingthemechanismdimensions,theactivelinkandfol

8、lowerlinkarebeenasthestructureparameter,andthew