并联机床驱动杆铰链位置误差分析

为提高并联机床运动精度,解决其铰链误差对运动精度的影响问题,以东北大学开发的3-PTP并联机床为分析对象,采用叠加原理,建立三自由度并联机构驱动杆铰链误差模型;采用矩阵范数分析驱动杆铰链误差对动平台终端运动精度的影响规律.分析表明,结构参数λ大,不利于减小工作空间内动平台位置误差的最小值,但对其最大值影响不大.该误差模型的建立为此并联机床进一步优化机构设计参数以及误差补偿奠定了基础.

矿用输送带钉扣机穿钉机构运动误差分析

针对矿用输送带钉扣机传动机构的尺寸误差和铰链间隙误差会造成输送带压扣不紧、钉不透的问题,以钉扣机穿钉机构为研究对象,考虑了穿钉机构中尺寸误差以及铰链间隙误差对运动输出误差的影响,分析了机构的运动可靠性。首先,建立穿钉机构的运动学模型,并基于连续接触模型、有效长度理论等得到机构末端输出位置与各构件参数之间的变化规律。其次,建立了考虑尺寸误差、铰链间隙误差的误差模型,分别得到了运动输出误差的均值与方差。最后得到了各误差对输出运动精度和可靠性的影响规律。通过引入误差传递函数,分别得到了机构尺寸误差与铰链误差对运动输出的影响程度。仿真结果表明,铰链误差对运动输出误差的影响程度比杆长误差影响大,在钉扣机设计和装配阶段,应重点控制铰链C和铰链E的间隙误差,可有效提高钉扣机构运动输出精度。

6-PSS并联机构误差标定方法

以6-PSS并联机构为研究对象,根据误差特点提出了一种应用激光跟踪仪进行误差标定的方法。应用此标定法可以有效标定机构误差源,并且可以有效地将杆长误差跟铰链间隙误差分离开来,得到更准确的杆长误差标定值。用实际算例对所提出方法进行了验证。

并联机床铰链制造误差的补偿

为减小铰链制造误差,提高并联机床运动精度,以六自由度并联机床XNZ63为结构模型,分析了铰链的各种制造误差。利用Denavit-Hartenberg(D-H)方法,建立包含铰链制造误差的运动学方程,通过仿真计算得到工作空间内铰链制造误差对终端运动精度的影响规律。将铰链制造误差映射为驱动轴长度误差,并据此开发出误差实时补偿算法。仿真表明:在测量扰动为0.01mm时该算法仍可补偿约80%的误差影响,补偿每个位姿点仅耗时0.3ms左右,符合数控系统实时性要求,为含有同类铰链的并联机床提供了高效通用的铰链制造误差补偿算法。

3-TPT型并联机床的精度分析与仿真

为提高3-TPT型并联机床的运动精度，解决杆长误差和铰链间隙误差的影响问题，将3-TPT型并联机床的各条支链作为假想的单开链，利用矩阵法结合从运动学方程微分得到的结论，推导出杆长误差和铰链间隙误差与终端动平台位置误差的映射关系。以东北大学研制的3-TPT型并联机床为模型，在MATLAB下利用蒙特卡洛方法分析了工作空间内杆长误差和铰链间隙误差对终端运动精度的影响规律。仿真结果表明，该机床的终端输出误差较小，约为输入误差的1／15～1／12．5，基于该构型的试验平台可达到较高的运动精度。

空间连杆机构运动可靠性分析方法及其应用

提出了一种空间连杆机构的运动可靠性分析方法。首先,延拓连续接触的有效长度模型至空间运动副;其次,完成机构的运动分析及受力分析,为Archard磨损理论的应用提供必要的数据;然后,将原始杆长尺寸误差、铰链间隙误差及磨损量误差均视为随机变量,基于诸影响因素均服从正态分布的假设,对机构进行运动可靠性分析数学建模及计算机编程计算。对铁路货车底门双PSSR型空间连杆机构运动进行可靠性分析,验证了此方法的实用性及有效性。

风洞天平校准台并联复位机构精度分析

并联机构由于具有结构简单和高刚度等优点，被大量应用于工程领域，该文针对风洞天平校准台6-DOF（degreeoffreedom）并联复位机构进行精度分析。利用D-H（Denavit-Hartenberg）方法分析每条支链运动传递过程，建立包含铰链制造误差的RRRPRR支链运动学模型。利用Qusai—Newton法分析不同结构参数下铰链制造误差对加载中心精度的影响规律。研究结果表明：加载中心精度与铰链偏移误差处于同一数量级，且呈线性关系；为降低铰链偏移误差对加载中心精度的影响，在满足设计要求的前提下，应选择较小定平台和较大动平台、较小平台铰链夹角以及较大的平台间距离。该研究为高精度风洞天平并联复位机构提供了重要的设计依据。