并聯(lián)機(jī)床的靜平衡分析.pdf

1、本論文主要研究空間并聯(lián)機(jī)床的靜平衡問題。靜平衡是指機(jī)床在任意位姿下，機(jī)床自身重力及其產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩對(duì)機(jī)床驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的合力矩為零。實(shí)現(xiàn)機(jī)床靜平衡是十分必要的，因?yàn)闄C(jī)床重力會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲、磨損及其它負(fù)效應(yīng)，造成機(jī)床加工精度降低和疲勞壽命縮短，同時(shí)機(jī)床為了克服自身重力還需要選取大功率的電機(jī)，提高制造成本。當(dāng)并聯(lián)機(jī)床處于靜平衡時(shí)，無論動(dòng)平臺(tái)處于何種位姿，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)都不用輸出額外的轉(zhuǎn)矩來克服活動(dòng)構(gòu)件的重力，因此驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)只用來提供運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)

2、動(dòng)及切削力，這樣就可以選用尺寸和功率更小的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這對(duì)提高機(jī)床加工精度是十分有利的。同時(shí)，平衡后的機(jī)床還可以改善其動(dòng)態(tài)特性，降低機(jī)構(gòu)的耦合、改善機(jī)床的運(yùn)動(dòng)性能、提高整機(jī)的控制精度、減小因系統(tǒng)慣性力引起的振動(dòng)、降低噪聲、延長機(jī)床的疲勞壽命。 論文選取了兩種具有代表性的并聯(lián)機(jī)床-3-TPS并聯(lián)機(jī)床(可變桿長)和3-PRS并聯(lián)機(jī)床(固定桿長)，主要采用理論分析和仿真驗(yàn)證形式對(duì)3-TPS、3-PRS兩種并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行靜平衡分析。3-TP

3、S并聯(lián)機(jī)床采用配重法、彈簧法和液壓平衡法實(shí)現(xiàn)其靜平衡分析；3-PRS并聯(lián)機(jī)床采用配重法和彈簧法實(shí)現(xiàn)其靜平衡分析。具體內(nèi)容包括： 1．采用ADAMS仿真軟件分析了機(jī)床自重對(duì)機(jī)床性能所造成的影響，仿真結(jié)果表明機(jī)床重力對(duì)機(jī)床的影響很大，不容忽視，表明對(duì)機(jī)床進(jìn)行靜平衡十分必要； 2．深入研究了兩種并聯(lián)機(jī)床的自重分布規(guī)律和勢(shì)能變化規(guī)律，并建立了與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并推導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)機(jī)床平衡的充分條件； 3．利用ADAMS仿真軟件