收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混联机床中并联机构的动力学特性分析方法的研究

王世军  
【摘要】:并联机床是一种具有良好应用前景的新一代制造装备,是机器人技术在机床领域的延伸,是传统机床与现代机器人技术相结合的产物。在机器人应用领域迅速扩大的同时,机器人领域内知识也在不断更新。当前的机器人研究不少是以刚体动力学为根本理论的前提下进行研究的,或者只考虑构件的弹性变形,而未考虑关节结合部的变形。但是,用作机床的机器人系统则向着高速、重载、高刚度,部件向着轻质的方向发展,构件的弹性变形增大,造成了其与机器人运动平稳性、准确性的矛盾,从而突出了机器人各部件弹性变形的影响。因此,传统的机器人的研究方法显然已经不适合于当前并联机床的研究。 并联机床的研究才刚刚展开,目前主要的研究内容涉及刚体动力学、弹性体动力学、加工过程稳定性、加工精度等几个方面。其中并联机床中并联机构动态特性的研究具有紧迫的现实意义,是并联机床在工程应用中亟待解决的关键技术问题之一。6PM2是西安理工大学自动化研究所开发的一台混联机床,是在并联机床基础上研制的新型机床,3-RPS并联机构是其核心部件。本文结合该机床主要进行了以下几个方面的研究工作: 1.建立了基于梁模型的并联机构的模型,以及非线性弹性关节刚度和载荷的测量方法,在此基础上分析了在不同载荷作用下的关节受力。 2.建立了计及接触非线性弹性的关节实体建模方法,并建立了相应的接触单 西安理工大学博士学位论文 元刚度矩阵。该单元能够利用现有的结合部实验数据建立实体模型,能够 计及法向的非线性刚度和剪切刚度与法向面压的祸合关系。 3.建立了具有圆柱接触表面的转动关节实体建模方法,研究了曲面接触由于 数值离散而产生的剪涨特性并提出了相应的解决方案。 4.建立了计及关节非线性.弹性接触的并联机构的有限元模型,分析比较了使 用三种不同关节模型建立的整机模型静态、动态特性的差异:不考虑关节 接触特性的固结模型,考虑关节接触的刚性接触模型和考虑关节非线性弹 性接触的弹性接触模型。对并联机构的刚度进行了实验研究,并将实验结 果与不同模型的计算结果做了比较。 关键词:混联机床,关节,非线性,整机分析,有限元,接触


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 金振林,高峰;新型6-SPS并联机床局部承载能力分析[J];机械设计与研究;2000年04期
2 盛忠起,姚群,蔡光起;并联机床研究[J];机械;2002年03期
3 ;2009年江苏省并联机构与并联机床应用技术研讨会在江苏工业学院隆重召开[J];中国制造业信息化;2009年23期
4 王冰;彭斌彬;;并联机床结构分析[J];北华航天工业学院学报;2006年05期
5 吴海兵;刘远伟;孙全平;陈前亮;陈小岗;;交叉杆型Stewart并联机床的加工试验[J];南京航空航天大学学报;2005年S1期
6 余晓流,潘紫微,储刘火,钱方美;三自由度并联姿态测量机构及其位姿显式解[J];安徽工业大学学报;2003年01期
7 梁辉;黄顺;陈五一;;3PRS/UPS冗余并联机床力控制系统研究[J];青岛大学学报(工程技术版);2010年03期
8 赵亮;郭建烨;蔡光起;;3-TPS(RRR)并联机床设计中的干涉分析[J];工具技术;2007年01期
9 闫洪波;李卫国;李强;张玉宝;;基于MATLAB和UG的并联机床设计分析虚拟平台的研究[J];机床与液压;2009年08期
10 顾锋,汪通悦,康志军,刘远伟;并联机床的研究与技术进展[J];机床与液压;2002年06期
11 朱煜,汪劲松,张华,关立文,张永忠;并联机床数字化创新设计研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2003年01期
12 房立金;;并联机床发展探讨[J];航空制造技术;2008年17期
13 江崇民,王振宇,王哲元;XNZD2415型数控龙门并联机床简介[J];机械工程师;2003年02期
14 谭光恒;;新型并联机床[J];航空制造技术;2008年06期
15 金振林,高峰;一种新颖的6自由度并联机床结构型式及其局部各向同性分析[J];中国机械工程;2001年12期
16 陈文家,赵明扬,房立金,徐志刚;基于四自由度并联机构的数控机床研究[J];扬州大学学报(自然科学版);2001年02期
17 孟飚,朱煜,张华;面向装配的并联机床描述的信息化方法[J];机械设计与制造工程;2002年06期
18 张龙,张友良;并联机床高速加工性能分析[J];机械科学与技术;2002年03期
19 韩先国,陈五一,郭卫东;采用冗余驱动提高并联机床精度的研究[J];航空学报;2002年05期
20 梁辉;陈五一;;提高并联机构刚度的方法研究[J];机床与液压;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高峰;;并联构型装备的设计理论及其应用技术研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
2 董培涛;吴学忠;;平面二自由度并联机构工作空间分析的新方法[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
3 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
4 范守文;徐礼钜;;1PP+4TPS型空间并联机构位置正解[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
5 薛明;颜永年;张人佶;李卫;;一种三自由度并联机构在熔融挤压成形工艺中的应用[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
6 吴宇列;吴学忠;李圣怡;;并联机构位形空间的拓扑结构研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
7 谢殿煌;张同庄;丁洪生;何小妹;付铁;李华锋;许进忠;;基于RT-Linux的并联机床开放式数控系统[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
8 王艳琴;;并联机床与开放式数控系统[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
9 王昕;李泽湘;;冗余驱动并联机构的运动控制分析与应用[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
10 徐东光;吴盛林;袁立鹏;;一种增大6-UPS并联机构工作空间有效方法的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王世军;混联机床中并联机构的动力学特性分析方法的研究[D];西安理工大学;2004年
2 姚蕊;大跨度索并联机构力特性及尺度综合设计研究[D];清华大学;2010年
3 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
4 丁玲;并联机构拓扑数组综合理论与计算机化研究[D];燕山大学;2012年
5 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
7 彭中波;混联机床运动学标定及其开放式数控系统研究[D];西安理工大学;2004年
8 王宪平;并联机构的机构分析及流形多体系统研究[D];国防科学技术大学;2001年
9 胡波;基于约束力/矩的少自由度并联机构和串并联机构理论研究[D];燕山大学;2010年
10 朱春霞;基于虚拟样机的并联机床若干关键技术的研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈茂圣;基于三并联万向腕关节和二并联机构的混联机构的误差研究[D];东北大学;2010年
2 胡福生;3PTT并联机构的研究及应用初探[D];山东理工大学;2006年
3 黄华;JDYP52型虚拟轴研抛机床的研究[D];吉林大学;2009年
4 许怀友;少自由度并联示教机器人的结构学与运动学设计[D];重庆大学;2004年
5 岳扩明;3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真[D];燕山大学;2010年
6 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
7 张灿果;混联数控机床中并联机构的结构动态特性解析方法研究[D];西安理工大学;2006年
8 赵骧;基于3RPS并联机构的卫星通信天线运动学仿真及实验研究[D];重庆大学;2008年
9 部云超;并联机构运动仿真平台的开发[D];河北工业大学;2005年
10 田冠男;一种含非对称主动运动支链的新型并联机构运动学研究[D];天津大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 由庆祝;国内首台新型并联机床在哈量下线[N];中国工业报;2007年
2 本报记者 由庆祝;哈量研制出国际顶级LINKS-EXE700并联机床[N];中国工业报;2007年
3 本报记者 兰海侠;五强联手 新一代并联机床试水中国市场[N];机电商报;2007年
4 本报记者 严曼青;并联机床:实质运作 多家竞争[N];机电商报;2009年
5 记者 王学军;哈量集团新一代并联机床亮相[N];中国船舶报;2007年
6 通讯员 宫长江记者 李丽云;国内首台新一代并联机床在哈问世[N];科技日报;2007年
7 田勇;国内新一代并联机床问世[N];中国知识产权报;2008年
8 本报记者 胡启林;直线电机与并联机床:机床技术创新典范[N];中国工业报;2011年
9 ;清华大学齐二机床联合研制成功国内首台重型混联机床[N];科技日报;2008年
10 本报记者 兰海侠;哈量集团:率先实现并联机床产业化[N];机电商报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978