三平移（3-PRRP4R）并联减振机构的设计和刚度分析.PDFVIP

第 32 卷 第 7 期 农 业 工 程 学 报 Vol.32 No.7 58 2016 年 4 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2016 三平移(3-PRRP4R)并联减振机构的设计与刚度分析 牛军川 1,2 ，张福亮 1 （1. 山东大学机械工程学院，济南 250061 ； 2. 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南 250061 ） 摘 要：为有效解决工农业生产中的多维振动问题，针对一种 3-PRC 机构的不足进行了优化设计，得到了一种 3-PRRP4R 机构。与传统的 3-PRC 机构相比，3-PRRP4R 机构具有更好的运动学和力学性能。建立了 3-PRRP4R 机构的运动学模型， 运用齐次坐标变换法对机构的运动学进行了分析，得到了机构的雅可比矩阵和工作空间，与 3-PRC 机构相比，3-PRRP4R 机构的工作空间具有更好的对称性。在 Adams 软件中仿真验证了(4R)^机构比圆柱副 C 具有更好的力学性能。以3-PRRP4R 机构为主体，通过在主动副处添加弹簧阻尼，构建了多维减振平台，基于虚功原理推导了系统的静力学平衡方程，引入 了系统的等效刚度，得到了系统等效刚度在工作空间内的分布规律。该研究可为并联机构的优化设计、等效刚度分析、 动力学分析和多维减振应用等提供参考。 关键词：振动；优化；模型；并联机构；多维减振；工作空间；刚度 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.07.008 中图分类号：TH113 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-07-0058-08 4R ）并联减振机构的设计与刚度分析[J]. 农业工程学报，2016，32(7)：58－65. doi ： 牛军川，张福亮. 三平移 （3-PRRP 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.07.008 Niu Junchuan, Zhang Fuliang. Design and stiffness analysis of three-dimensional (3-PRRP4R) parallel vibration reduction mechanism[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(7): 58 －65. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.07.008 胞并联机构，以该机构为主体结构构建的减振平台，可 0 引 言 以实现变维数减振。其中多位学者对 3-PRC 机构的研 在工农业生产及交通运输等过程中，机械设备都会 究，取得了一定成果。郭宗和等[13]对 3-PRC 机构进行 受到大量的多维振动和冲击，这成为影响设备性能和使 了运动特性分析，得到了该机构的运动规律；杨峰[14] 用寿命的主要因素[1-2] ，因此，如何有效地预防和控制多 以 3-PRC 机构为主体，对并联机构的可调频减振进行 维振动的危害成为工程技术中的一个重要问题。目前，