并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
并聯(lián)機(jī)構(gòu)一直是機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域研究的重點，其剛度是保證其運(yùn)行精度的重要因素之一。多年來的實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，其在某些工作位置會出現(xiàn)剛度不足的情況。對并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使其在工作區(qū)域內(nèi)擁有更高的剛度，對于并聯(lián)機(jī)構(gòu)在各類產(chǎn)品尤其是機(jī)床類產(chǎn)品中的應(yīng)用，具有非常重要的意義。《并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化》論述并分析國內(nèi)外并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀以及并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度的研究狀況，介紹并聯(lián)機(jī)構(gòu)整機(jī)剛度的建模方法及剛度性能評價指標(biāo)的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度特性進(jìn)行分析評價，將并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度性能分析約束在其工作空間之內(nèi)，以靜剛度性能評價方法作為并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化依據(jù)，通過優(yōu)化機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)尺寸，使并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度得到優(yōu)化。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內(nèi)外并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究狀況 4
1.2.1 國外并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r 4
1.2.2 國內(nèi)并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r 9
1.2.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度研究概況 12
1.2.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展 16
1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度特性研究的目的與意義 17
第2章 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性分析 20
2.1 概述 20
2.2 基于螺旋理論的機(jī)構(gòu)分析 21
2.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)簡介 21
2.2.2 螺旋理論基礎(chǔ) 23
2.2.3 機(jī)構(gòu)的自由度分析 26
2.2.4 機(jī)構(gòu)輸入選取的合理性判斷 31
2.3 并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動特性分析 35
2.3.1 影響系數(shù)矩陣 35
2.3.2 機(jī)構(gòu)的主螺旋分析 37
2.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析 43
2.4.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置逆解 44
2.4.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解 50
2.4.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)速度表達(dá)式 51
2.5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析 54
2.5.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的求解方法 55
2.5.2 3-TPT并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的求解 58
2.6本章小結(jié) 64
第3章 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度特性分析 65
3.1 概述 65
3.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析 66
3.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)整機(jī)靜剛度矩陣求解 70
3.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度矩陣的分析 70
3.3.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度模型建立 73
3.3.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的支鏈剛度求解 74
3.3.4 3-TPT并聯(lián)機(jī)構(gòu)整機(jī)剛度求解 82
3.4 本章小結(jié) 84
第4章 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度特性的實驗研究 85
4.1 概述 85
4.2 傳遞函數(shù)的求取 88
4.2.1 振動系統(tǒng)的運(yùn)動方程 88
4.2.2 正交條件及模態(tài)正則化 90
4.2.3 頻率響應(yīng)函數(shù)及模態(tài)參數(shù)識別方法 93
4.3 剛度和阻尼系數(shù)識別方法 93
4.4 激勵方法的選擇 95
4.5 機(jī)構(gòu)剛度和阻尼系數(shù)識別實驗 99
4.5.1 虛擬仿真實驗分析 99
4.5.2 模態(tài)測試實驗分析 102
4.6 本章小結(jié) 106
第5章 并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度性能評價方法研究 107
5.1 概述 107
5.2 最小特征值法的理論與仿真 109
5.2.1 最小特征值法的理論 109
5.2.2 最小特征值法的仿真 110
5.3 靜剛度性能商法的理論與仿真 112
5.3.1 靜剛度性能商法的理論 113
5.3.2 靜剛度性能商法的仿真 114
5.4 工作空間性能評價指標(biāo)分析 120
5.4.1 工作空間體積評價 120
5.4.2 工作空間極限點評價 122
5.5 本章小結(jié) 124
第6章 基于剛度特性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 126
6.1 概述 126
6.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化 129
6.2.1 結(jié)構(gòu)尺寸對機(jī)構(gòu)剛度的影響分析 129
6.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度優(yōu)化模型 135
6.2.3 3-TPT并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度優(yōu)化模型求解 138
6.3 優(yōu)化設(shè)計有效性分析 139
6.3.1 利用最小特征值法評價剛度優(yōu)化情況 140
6.3.2 利用靜剛度性能商法評價剛度優(yōu)化情況 141
6.4 本章小結(jié) 143
參考文獻(xiàn) 145
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