零耦合度部分运动解耦三平移并联机构刚度建模与分析

作     者：孙驰宇 沈惠平 王一熙 许正骁 袁军堂 SUN Chiyu;SHEN Huiping;WANG Yixi;XU Zhengxiao;YUAN Juntang

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京210094 常州大学现代机构学研究中心常州213016 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2020年第51卷第6期

页      面：385-395页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51475050) 

主　　题：并联机构 三平移输出 刚度分析 虚拟弹簧法 

摘      要：(RPa∥3R)2R+RPa机构是基于方位特征(POC)方程并联机构拓扑综合理论的一种非对称并联机构,其耦合度为零,且具有部分运动解耦性。本文对该机构进行刚度建模和特性分析。首先,对该机构进行拓扑结构描述,基于虚拟弹簧法对机构支链进行刚度建模,给出支链的静力学方程,并求解机构的刚度矩阵;其次,给出机构在工作空间中的整体刚度分布,并分别对x、y、z轴方向的扭转、线性刚度进行分析;进一步对机构进行有限元分析,并与虚拟弹簧法所得的机构变形结果进行对比,验证刚度结果的正确性;最后,对比非对称的(RPa∥3R)2R+RPa机构与对称Delta机构在不同截面下的刚度特性,结果表明,(RPa∥3R)2R+RPa机构的刚度大于Delta机构。