基于運(yùn)動(dòng)解耦的三維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、基于運(yùn)動(dòng)解耦的三維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力平臺(tái)是可以在空間實(shí)現(xiàn)三維轉(zhuǎn)動(dòng)的一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，將此平臺(tái)置于機(jī)床之上，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的多軸聯(lián)動(dòng)，對(duì)零件進(jìn)行復(fù)雜曲面的加工，故平臺(tái)性能的好壞直接影響了零件加工的優(yōu)劣。本文在分析和總結(jié)了國(guó)內(nèi)外各種動(dòng)力平臺(tái)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的基于運(yùn)動(dòng)解耦的三維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力平臺(tái)，并對(duì)此進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。 1.明確三維動(dòng)力平臺(tái)的設(shè)計(jì)思想，提出了平臺(tái)的空間結(jié)構(gòu)方案。在此基礎(chǔ)上，規(guī)劃動(dòng)力平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)；運(yùn)用三維造型設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)等

2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對(duì)三維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力平臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了基于虛擬樣機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，分析了動(dòng)力平臺(tái)在空間的運(yùn)動(dòng)范圍，以及速度與加速度。通過(guò)軌跡圖形以及運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真分析，得出動(dòng)力平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不存在干涉現(xiàn)象，并且速度與加速度圖形也符合理論分析結(jié)果。 2.將平臺(tái)置于切削力作用條件下，對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，對(duì)該平臺(tái)建立了數(shù)學(xué)模型，并采用Matlab工具中的Simulink對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)建模與仿真，得出力矩圖形，分

3、析各液壓缸在所受外力的情況下所承受的反力矩。 3.分析了在銑削力的作用下平臺(tái)主要零件的受力情況，對(duì)動(dòng)力平臺(tái)液壓缸及主要零部件進(jìn)行有限元分析，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿(mǎn)足應(yīng)力的前提下達(dá)到質(zhì)量最小化，然后在以上研究基礎(chǔ)上對(duì)主要零部件進(jìn)行尺寸計(jì)算及強(qiáng)度校核，繪制其所有的零件圖和總裝配圖，最后加工生產(chǎn)該平臺(tái)。 本課題研究的基于運(yùn)動(dòng)解耦的三維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力平臺(tái)具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、輸出力矩大且控制方便等特點(diǎn)，相信隨著研究工作的