连杆式三自由度并联机构设计.doc

摘要：并联机构相对于串联机构具有很多优势，弥补了串联机构的不足，比如制造成本低、结构紧凑、刚度高、承载能力强、自重负载比小、运动精度高。但随着机械产品的结构、运动学性能提出了更高、更新的要求，促使着人们去更深刻的认识与发挥其优点，克服其不足，以满足对机械产品的更高要求。所以，对平面机构的认识、研究与运用是机构学的一个重要研究方向。

三自由度并联机构是并联机构中很重要的一个分支，是一类很有工业应用前景的新型并联机器人机构，但其应用研究和综合研究还很不充分。求并联机构反解相对容易，但是求其正解的难度很大。目前国内外在这一方面的研究也进行的较少，对机构进行的运动学的分析研究还很不够。

本文对机构结构进行设计选型，对三自由度并联机构进行了平衡力的分析计算，然后建立三自由度并联机构运动学的模型，并且对连杆机构进行了运动学分析等。

关键词：并联机构；三自由度；运动学

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  引言-1

1.1并联机器人的出现-1

1.2并联机器人的优点-1

1.3并联机器人的定义-1

1.43-RPS机构-2

1.5设计简介与设计要求-2

1.6主要的研究方法和内容-3

第二章 平衡机的概念与作用机理-4

2.1对平衡机的要求-4

2.2平衡机的分类-4

2.3一种特别的平衡机-4

第三章 电动推杆的计算与校核-6

3.1电动推杆-6

3.2电动推杆主要技术指标-6

3.2.1性能指标-6

3.2.2环境适应性-7

3.2.3组成和功能要求-7

3.3总体技术设计-7

3.3.1结构组成-7

3.3.2工作原理-7

3.4主要部件的选型计算-7

3.4.1滚珠丝杠副-7

3.4.2电机选择-8

3.4.3增速器-9

3.5产品保证设计-9

3.5.1可靠性设计-9

3.5.2维修性设计-9

3.5.3安全性设计-10

第四章 三自由度并联机构的平行设计-11

4.1三自由度并联机构概念设计-11

4.2杆件的配置-11

4.2.1杆件设计-11

4.2.2储能弹簧伸缩套筒-12

4.3铰链的设计-13

4.4三自由度并联机构总体设计-13

第五章 平衡力的计算-15

5.1弹簧的选取-19

5.1.1计算弹簧钢丝直径-19

5.1.2计算簧圈直径-19

5.1.3计算弹簧圈数-19

5.2验算平衡力-20

第六章 运动学分析-21

6.1运动学理论分析的计算-21

6.2理论分析与结论-23

结束语-24

致  谢-25

参考文献-26