基于運動解耦的三維轉(zhuǎn)動動力平臺的設計與研究.pdf

1、基于運動解耦的三維轉(zhuǎn)動動力平臺是可以在空間實現(xiàn)三維轉(zhuǎn)動的一種運動平臺，將此平臺置于機床之上，可以實現(xiàn)機床的多軸聯(lián)動，對零件進行復雜曲面的加工，故平臺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)了國內(nèi)外各種動力平臺優(yōu)缺點的基礎上，提出了一種新型的基于運動解耦的三維轉(zhuǎn)動動力平臺，并對此進行了研究與設計。 1.明確三維動力平臺的設計思想，提出了平臺的空間結(jié)構(gòu)方案。在此基礎上，規(guī)劃動力平臺的總體結(jié)構(gòu)；運用三維造型設計、虛擬設計等

2、現(xiàn)代設計方法對三維轉(zhuǎn)動動力平臺結(jié)構(gòu)進行初步設計，并進行了基于虛擬樣機的機構(gòu)運動學分析，分析了動力平臺在空間的運動范圍，以及速度與加速度。通過軌跡圖形以及運動學的仿真分析，得出動力平臺結(jié)構(gòu)設計合理，在運動過程中不存在干涉現(xiàn)象，并且速度與加速度圖形也符合理論分析結(jié)果。 2.將平臺置于切削力作用條件下，對運動平臺進行了動力學研究，對該平臺建立了數(shù)學模型，并采用Matlab工具中的Simulink對其進行系統(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主要零件的受力情況，對動力平臺液壓缸及主要零部件進行有限元分析，并對其進行優(yōu)化設計，在滿足應力的前提下達到質(zhì)量最小化，然后在以上研究基礎上對主要零部件進行尺寸計算及強度校核，繪制其所有的零件圖和總裝配圖，最后加工生產(chǎn)該平臺。 本課題研究的基于運動解耦的三維轉(zhuǎn)動動力平臺具有設計新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、輸出力矩大且控制方便等特點，相信隨著研究工作的