3-TPS混联机床运动学动力学及仿真研究

混联机床论文 运动学论文 动力学论文
论文详情
混联机床将串联结构与并联结构有机结合,继承了传统机床工作空间大、灵活度大、各轴可独立控制以及易于标定等特点,同时继承了并联机床刚度重量比大、响应速度快、加工精度高、环境适应能力强以及技术含量高等优点,摒弃了纯并联机床和纯串联机床的弊病,使得机床的可重组性、加工能力和加工精度得到有效的提高。目前,东北大学研制的3-TPS混联机床已经生产出实际样机。论文在以前研究的基础上,针对实际样机的结构、尺寸等对该五自由度混联机床的运动学、运动特性、动力学及仿真等进行研究,具体包括以下内容:(1)介绍了混联机床的研究现状及发展趋势,总结了混联机床的机构学理论及关键技术。(2)对3-TPS混联机床的运动学问题进行了详细地分析。其中包括机构的自由度计算,并联机构的位置反解,平行约束机构的位置分析,机床位置正解的数值解计算,机床的输入输出速度和加速度分析等。论文提出的混联机床位置正解的算法具有效率高并且不依赖初值的特点。(3)研究混联机床的运动性能,分析了3-TPS混联机床的工作空间、奇异性和灵巧性等指标。(4)用拉格朗日方法建立了机床的动力学模型。论文将整个机床系统分为动平台、450摆头、伸缩杆和平行约束机构四个子系统,分别计算各子系统的动能和势能,最后给出整个系统的动力学方程。(5)在SolidWorks2006软件中建立混联机床的三维模型,然后把装配体模型导入到ADAMS/View里进行仿真,仿真出刀具以最大速度运动时各驱动杆的速度、加速度及受力变化曲线以及刀具以最大加速度运动时各驱动杆的驱动力变化情况,获得了3-TPS混联机床的运动学和动力学特性,最后对45°摆头驱动转矩的变化情况进行了仿真研究。
摘要第5-6页
Abstract第6-7页
第1章 绪论第11-21页
    1.1 混联机床的研究现状及发展趋势第11-15页
        1.1.1 混联机床发展现状第11-14页
        1.1.2 混联机床发展趋势第14-15页
    1.2 混联机床机构学理论研究第15-18页
        1.2.1 机床结构设计理论第15页
        1.2.2 机构运动学研究第15-16页
        1.2.3 机构动力学研究第16-17页
        1.2.4 计算机动态仿真第17-18页
    1.3 课题研究的背景与意义第18-19页
    1.4 论文的主要工作第19-21页
第2章 混联机床机构运动学分析第21-43页
    2.1 混联机床机构分析第21-23页
        2.1.1 机床结构描述及特点第21-22页
        2.1.2 机构的自由度计算第22-23页
    2.2 混联机床的位置分析第23-31页
        2.2.1 并联机构的位置反解第23-25页
        2.2.2 平行约束机构的位置分析第25-28页
        2.2.3 机床位置正解的数值解第28-31页
    2.3 机床的输入输出速度和加速度分析第31-38页
        2.3.1 机构的一阶运动影响系数及速度分析第32-35页
        2.3.2 机构的二阶运动影响系数及加速度分析第35-36页
        2.3.3 混联机床的速度仿真第36-38页
    2.4 伸缩杆的速度分析第38-39页
    2.5 平行约束机构的速度分析第39-42页
    2.6 本章小结第42-43页
第3章 混联机床运动性能研究第43-51页
    3.1 机床的工作空间分析第43-47页
        3.1.1 工作空间的影响因素第43-44页
        3.1.2 3-TPS混联机床工作空间的确定方法第44-46页
        3.1.3 机床工作空间搜索第46-47页
    3.2 机构的奇异性及灵巧性分析第47-50页
        3.2.1 机构的奇异性第47-48页
        3.2.2 机构的灵巧性第48-50页
    3.3 本章小结第50-51页
第4章 混联机床机构动力学分析第51-59页
    4.1 动平台的动能与势能第51-52页
    4.2 45°摆头的动能与势能第52-53页
    4.3 伸缩杆的动能与势能第53-55页
    4.4 平行约束机构的动能与势能第55-56页
    4.5 机构的动力学建模第56-57页
        4.5.1 动力学方程的标准形式第56-57页
        4.5.2 机构的动力学方程第57页
    4.6 本章小结第57-59页
第5章 混联机床运动学与动力学仿真第59-75页
    5.1 混联机床运动学与动力学仿真的意义第59-60页
    5.2 3-TPS混联机床的建模与导入第60-61页
        5.2.1 3-TPS混联机床的SolidWorks建模第60页
        5.2.2 SolidWorks2006与ADAMS2005的数据交换第60-61页
    5.3 3-TPS混联机床运动学与动力学仿真第61-74页
        5.3.1 三驱动杆速度加速度仿真分析第62-67页
        5.3.2 三驱动杆驱动力仿真分析第67-71页
        5.3.3 驱动电机的转速和功率第71-73页
        5.3.4 45°摆头的驱动转矩仿真分析第73-74页
    5.4 本章小结第74-75页
第6章 结论与建议第75-77页
    6.1 结论第75页
    6.2 建议第75-77页
参考文献第77-81页
致谢第81页
论文购买
论文编号ABS2347425,这篇论文共81页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付24.3
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付40.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656