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基于Lagrange方程和二阶影响系数矩阵的Delta并联机构约束力分析及仿真研究

作者：张勇,郭志飞,甄希金,等日期：2021-09-23/span> 浏览：822 查看PDF文档

基于Lagrange方程和二阶影响系数矩阵的Delta并联机构约束力分析及仿真研究*

张勇1,郭志飞1*,甄希金2,张敬芳1

(1.河北机电职业技术学院机械工程系,河北邢台 054001;2.上海船舶工艺研究所,上海 200032)

摘要:针对并联机构约束力分析过程复杂、计算量较大的问题,以三平移Delta并联机构为例,对其约束力进行了仿真分析和实验研究。首先,建立了Delta并联机构的Lagrange动力学模型,采用二阶影响系数矩阵建立了驱动滑块的加速度数学模型,并进行了求解验证;然后,对并联机构中的驱动滑块进行了受力分析,得到了球铰处的约束力方程,并使用MATLAB求解了该方程,在ADAMS中验证了该方程的正确性;最后,使用Delta并联机构和陀螺仪进行了试验,得到了驱动滑块的加速度和竖直方向约束力数据。研究结果表明:使用Lagrange方程和二阶影响系数矩阵对Delta机构进行约束力分析,不仅能得到正确的约束力分析结果,还可以简化分析过程,得到较为规范、简洁的球铰约束力方程,并大幅度降低理论推导过程的复杂度;该结果可以推广至其他并联机构的约束力分析,为并联机构约束力分析提供新的方法。

关键词:并联机构;动力学分析;约束力;Lagrange方程;影响系数矩阵

中图分类号:TH112 文献标识码:A 文章编号:1001-4551(2021)07-0857-08

本文引用格式:

张勇,郭志飞,甄希金,等.基于Lagrange方程和二阶影响系数矩阵的Delta并联机构约束力分析及仿真研究［J］.机电工程,2021,38(7):857-864.

ZHANG Yong, GUO Zhi-fei, ZHEN Xi-jin, et al. Constraint force analysis and simulation of the Delta parallel mechanism based on Lagrange equation and secondorder influence coefficient matrix［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(7):857-864.
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