曲柄群并联机构理论研究及精度分析

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1、论文分类号:学校代码：10708学号：1205016SHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY硕士学位论文ThesisforMaster'sDegree曲柄群并联机构理指导教师姓名：学科名称论文提交曰期：论文答辩日期学位授予单位：•III原创性声明及关于学位论文使用授权的声明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独兄进行研宄所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个

2、人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：任今日期：2015年6月关于学位论文使用授权的声明本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供

3、信息服务。/(保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：佐令导师签名：^，“^日期：2015年月申请工学硕士学位论文论文题目：曲柄群并联机构理论研究及精度分析学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电工程学院硕士生：任升导师：曹巨江教授2015年5月TheoreticalStudyonCrank-groupParallelMechanismandItsAccuracyAnalysisAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinP

4、artialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByShengRenSupervisor:ProfessorJujiangCaoMay2015曲柄群并联机构理论研究及精度分析摘要基于并联机构中的相关理论与研究方法以及关于曲柄群机构的近期研究成果，本课题对曲柄群驱动机构的机构学理论及精度分析进行了研究。本课题分析了曲柄群驱动机构的自由度，论证了该机构的可行性；并对曲柄群驱动机构做了运动分析以及拓扑学结构的研究。本

5、课题还建立了该机构的误差分析模型，给出了杆长误差及运动副间隙下的该机构的误差计算方法。本文的主要工作如下:(1)通过数学方法证明了曲柄群驱动机构在构型上的可行性。曲柄群驱动机构作为一种特殊的并联机构，引出了曲柄群并联机构的概念，用基于螺旋理论的并联机构的自由度分析方法，得出曲柄群的自由度为1，从而破解了曲柄群驱动机构的超静定问题；从几何条件出发，考虑杆长误差、运动副间隙及杆件弹性变形，对曲柄群驱动机构的曲柄群存在条件进行了规范。(2)对曲柄群驱动机构的进行了运动分析。采用影响系数法，对平行双曲柄机构的运动进

6、行了分析，以此为基础，把曲柄群驱动机构的运动分析分为曲柄运动和连架桁杆运动两部分，对该机构的运动进行了阐述。(3)从拓扑的角度对曲柄群驱动机构的拓扑结构进行了探索。指出曲柄群驱动机构就是一种特殊的平面并联机构；给出了曲柄群驱动机构的拓扑结构符号表示，曲柄群驱动机构的POC集（方位特征集），分析了曲柄群驱动机构的多回路特性，并对其耦合度进行简单了的计算。(4)建立了曲柄群驱动机构的误差模型并进行了精度分析。从该机构的基本单元出发，推导出连杆上一点的误差计算，对整体机构采用先拆后合的方法，解决了曲柄群驱动机构误

7、差耦合、计算困难的问题；指出了初始角度误差、各个杆长误差以及杆长相对误差对机构整体误差的影响，如何控制这些误差源对机构误差的影响。本课题的创新点在于：（1）从机构变形和结构形式两个方面证明了曲柄群驱动机构是一种特殊的平面并联机构；（2）论证了机构的可行性、对I机构进行了运动分析并研究了其拓扑性质，丰富了曲柄群驱动机构的理论研究；（3）建立误差模型，针对机构的误差耦合、计算困难问题，对曲柄群驱动机构的精度进行了分析。本文对于曲柄群驱动机构的探索工作为该机构的深入研究奠定了一定的理论基础。关键词：曲柄群，并联机

8、构，自由度，拓扑分析，精度分析IITheoreticalStudyonCrank-groupParallelMechanismandItsAccuracyAnalysisABSTRACTThetheoryandtheaccuracyofthecrank-groupdrivemechanismareresearchedinthistopicbasedonrelatedresearchofthecrankandpar