含间隙铰链并联机构的动力学分析
2012-09-13陈江义郝雪清虞启辉
郑州大学学报(工学版) 2012年1期
关键词:模型
陈江义,郝雪清,虞启辉
(1.郑州大学机械工程学院,河南郑州450001;2.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191)
0 引言
以Stewart平台为代表的六自由度并联机构已得到了广泛的研究,但是在许多场合应用的并联机构只需有部分自由度,如2、3、4或5自由度就可以满足使用要求,这一类机构称为少自由度并联机构.少自由度并联机构由于驱动元件少、解耦方便、控制简单、结构紧凑而有较高的实用价值,逐渐成为研究的热点.目前,国内外关于少自由度并联机构的研究和应用正日益深入,许多研究成果已经用于生产和科研中,笔者讨论的3-RRRT机构就是其中的一种[1].另外,机构由于安装、制造误差及运行过程中的正常磨损,会使运动副间产生间隙,导致运动副元素之间可能会发生猛烈冲击和碰撞,增加构件的动应力,造成杆件弹性变形增大、磨损加剧,产生噪声和振动,效率降低.针对机构的间隙问题,Bauchau等给出了一种柔性多体系统中典型间隙铰链的运动学描述方法[2];王华杰运用ADAMS软件分析了含间隙平面曲柄摇杆机构的动力学[3];Zhao等人讨论了铰链间隙的大小对空间串联机器人动力学性能的影响[4].上述工作虽然很有意义,然而目前关于铰链间隙对并联机构动力学性能的讨论还不多,笔者基于ADAMS软件,分析3-RRRT并联机构中铰链在含间隙情况下的动力学性能.
1 含间隙铰链的动力学模型
1.1 非线性弹簧阻尼接触力模型
如图1所示,r1、r2分别表示套筒和销轴的……
登录APP查看全文