S的静、动态刚度性能研究.pdf

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1、第8期机械设计与制造2013年8月MachineryDesign&Manufacture213并联机构3-SPS／S的静、动态刚度性能研究王南，赵乘康，高鹏，颜亮(河北工程大学机电学院，河北邯郸056038)摘要：并联机构的刚度是衡量机构承受载荷能力的重要参数其刚度特性研究是国内外的一个重要的研究课题。在Pro—E中建立3-SPS／S的参数化实体模型，将其导入Ansys—Workbench中进行静力学分析，得到其静态刚度性能。再将3SPS／S实体模型导入RecurDyn中进行运动学分析，用以得到三个杆的位移变化曲线，同时也证明了

2、其运动形式的可行性。结合以上位移曲线在Ansys—Workbench中对并联机构3SPS／S进行瞬态动力学分析，得到其在动态过程中刚度性能。与前面的静态分析相结合，更为全面的了解并联机构3SPS／S的性能，从而为并联机构的设计、校核提供一种新思路。关键词：并联机构；ANSYS—WORKBENCH；瞬态动力学；变形；应力中图分类号：TH16；TP249文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)08—0231—03ParallelInstitutions3-SPS／SStaticandDynamicStifnessPer

3、formanceStudyWANGNan，ZHAOCheng-kang，GAOPeng，YANLiang(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HebeiUniversityofEngineering，HebeiHandan056038，China)Abstract：Theparallelmechanismstiffnessisanimportantparametertomeasuretheinstitutionstowithstandtheloadcapacandstifnes

4、scharacteristics，whichisanimportantresearchtopicdomesticandfore~．3一SPS／SparametricmodelisestablishedinPro-E．／tisimportedinAnsys-workbenchanddonewithanalysisofthestiffnessperformance．Then，3-SPS／SparametricmodelisimportedinRecurdynandcarriedoutanalysisforthethreeroddiw

5、lacementc，e．Thesolidmodeliscombinedwithtkpmvio~driverd卸lacementparallelinstitutionstodothetransientdynamicsanalysisforstifnesspe】丌Ⅲl朋eandtodemonstratethefeasibilityofitsmovementinitsfor，Combinedwiththefrontofthestaticanalysisandamorecomprehensiveunderstandingofthepar

6、allelmechanism3-SPS／Speformo~e．itprovidesnnewideaforthede,ig~ofparallelinstitutionsandchecking．KeyWords：ParallelMechanism；ANSYS--WORKBENCH；TransientDynamics；Deformation；Stress1引言行静力学分析和瞬态动力学分析，得到其静刚度和动态刚度，对比结合两种刚度性能，从而为并联机构的设计和校核提供一种新近年来，为了提高对生产环境的适应性，满足快速多变的市场需求，全球机

7、械制造业都在积极探索和研制各种新型多功能的思路。制造装备与系统。其中，结构技术上的突破性进展当属20世纪2并联机构模型的建立90年代问世的并联构型装备。并联构型装备泛指以并联机构作并联机构3-SPS／S是由三个可伸缩的支撑杆、一个中间固定为全部或部分进给机构的机床或机器人系统。并联机构，尤其杆和上下两个平台组合而成的。如图1图所示，可伸缩杆与上平是少自由度并联机构成为近年来的热门研究课题，主要在于其台(y)之间分别用球较。、A：、A，连接，与下平台(y)分别用球较具有高刚度可以承受较高的负载，误差小，精度高，适于精确控制的场合。

8、、B、B，连接。中间的杆与下平台(y)是固定的，与上平台('，)也用球副连接。分别在上下平台建立坐标系o-xyz和0yzo如图机构刚度是衡量机构承受载荷能力的重要参数。并联机构的刚度影响它的静、动态特性和负载下的定位精度，因常用于高精1所示三个伸缩杆的球较分布在