3-TPT型并联机床静力学和刚度研究.pdf

第 1期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．1 2013年 1月 M odularMachineTool＆ AutomaticM anufacturingTechnique Jan．2013 文章编号：1001—2265(2013)01—0042—03 3-TPT型并联机床静力学及刚度研究米 付红栓 ，赵恒华 ，杨 辉 (辽宁石油化工大学 机械工程学院，辽宁 抚顺 113001) 摘要 ：以一种 3一TPT并联机床 为研 究对象，研 究该机床在承受静态外力 负载时静力学问题及运动平 台的刚度 问题。首先利用虚功原理建立了并联机床 的静力学正解方程 ，然后推导 出该并联机床的柔 度矩阵，在此基础上利用Matlab软件对该机床 的静力学及刚度进行 了研 究，仿真 出了该三杆并联机 床 的运动平台静力学特性及其刚度的变化曲线。研究结果表 明：驱动杆所承受的最大载荷不超过运 动平台负载的2．5倍 ，且随着运动平台远离z轴 ，其 z方向刚度变化较其他方向尤为明显。这一分 析为并联机床的结构优化设计和动力学研究提供 了理论基础 关键词 ：并联机床 ；静 力学；刚度 中图分类号：THI22 文献标识码 ：A Studyon theStaticsandStiffnessof3．TPT ParallelM aehineTool FU Hong—shuan．ZHAO Heng—hua．YANG HUi (SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity，FushunLiaoninglJ3001，China) Abstract：The3一TPTparallelmachinetoolasaresearchobject，thestaticsandthestiffnesswhenthema— chinetoolwasbeingbeared staticforceexternalloadwereresearched．Firstly staticspositive solutions ， oftheparallelmachinetoolwasestablishedbythevirtualworkprinciple then flexibilitymatrix ofthe ， parallelmachinetoolwasdeduced．Andon thebasis，thestaticsand stiffnessofthemachinetoolwere researchedbyusingM atlab software，and thecurvesofthemovingplatform staticspropertiesand stiff- nessweresimulated．Theresultsshow thatthe driverod towithstand themaximum load doesnotexceed 2．5timesthanthemotionplatform．And with themotionplatform awayfrom theZ —axis changesof ． stiffnessisespecially evi