(贵州理工学院工程实训中心，贵州 贵阳 550003)

并联机构五自由度混联机械手虎克铰有限元分析

赵艺璇

(贵州理工学院工程实训中心，贵州 贵阳 550003)

0 引言

随着机电一体化技术的迅速发展，机械手这种机器人技术和机床技术相结合的产物应运而生，引起了国际上广泛关注。机械手及其零部件的结构也日趋高精度化和复杂化。传统的设计方法，如类比设计法和经验设计等方法烦琐且设计粗糙，耗费大量人力,物力,也很难获得各项指标优良的设计方案，不能满足现代机械设计的要求。为此，采用SolidWorks软件，对并联机构五自由度混联机械手虎克铰进行有限元分析和研究，得出的分析结果，对于虎克铰在机械手上的应用具有一定的参考价值。

1 虎克铰在并联机构五自由度混联机械手上的工况分析

1.1 并联机构五自由度混联机械手

并联机构如图1所示。所研究的虎克铰，是并联机构五自由度混联机械手上应用的零部件之一，它现实生产中主要运用在汽车修复中的机械手，适用于重复工作的、可以改变动作程序的自动修复设备，操作单调频繁的生产场合。并联机构五自由度混联机械手，是PR-2UPS并联机构构成的五自由度混联机械手，模型由动平台1条PR支链和2条UPS支链并联构成，由定长连杆通过导轨滑块与机架相连，一端由转动副R与动平台相连。

图1 并联机构

1.2 约束条件的确立

平移时的行程为1000mm。对于每条UPS支链，一端通过内套筒链接球面副与动平台连接，另一端通过虎克铰与机架链接，由2条支链的伸缩来控制动平台的转动，其中球副的最大摆角为30°，通过动平台扫过的扇形面积实现 800mm的行程。……