并联机构静刚度特性的分析与求解研究

• 作者: 朱春霞 刘曦宏 方超 胡成柱
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 关键词: 并联机构 静态平衡 刚度 性能评价指标
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 机械工程|Mechanical Engineering
• 页码范围: 172-178
• 页数: 7页
• 分类号: TH16|TH122|TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2021.01.21

摘要

目的 从机构的整机刚度特性入手,对3-TPT并联机构的刚度进行研究,解决并联机构刚度特性难以分析与评判的问题,为并联机构的进一步优化设计做出良好铺垫.方法 运用虚功原理,对并联机构的力学雅可比矩阵进行求解;建立刚度模型,求解机构支链各部件的轴向刚度,进而得到支链刚度以及整机刚度矩阵,并对各个部件对支链刚度的影响进行分析;选取并联机构工作空间上的点,进行刚度矩阵的求解,研究矩阵的相关规律;运用最小特征值和静刚度性能商法,基于MATLAB软件进行工作空间上机构刚度分布的仿真,并对比两种评价方法的优劣.结果 仿真结果表明,并联机构在z轴方向具有更高的刚度,随着远离z轴,机构的刚度不断下降,且下降速度呈现越远离下降越快的趋势.结论 对于评价方法,可以在最小特征值法的基础上进行机构结构优化,静刚度性能商法则在优化结果的验证以及更深入的研究中展现更好的明晰性;对于优化设计,可以对机构x,y两个方向的刚度进行提升.