并联机构3-SPS/S的静、动态刚度性能研究

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近年来，为了提高对生产环境的适应性，满足快速多变的市场需求，全球机械制造业都在积极探索和研制各种新型多功能的制造装备与系统。其中，结构技术上的突破性进展当属 20世纪90年代问世的并联构型装备。并联构型装备泛指以并联机构作为全部或部分进给机构的机床或机器人系统。并联机构 ，尤其是少 自由度并联机构成为近年来的热门研究课题，主要在于其具有高刚度可以承受较高的负载，误差小，精度高，适于精确控制的诚 。

机构刚度是衡量机构承受载荷能力的重要参数。并联机构的刚度影响它的静、动态特性和负载下的定位精度，因常用于高精度或高负载的诚，所以对其刚度特生研究是国内外的-个重要的研究课是 。应用 Ansys-Workbeneh软件对并联机构 3-SPS/S进行静力学分析和瞬态动力学分析，得到其静刚度和动态刚度，对比结合两种刚度性能，从而为并联机构的设计和校核提供-种新思路。

2并联机构模型的建立并联机构3-SPS/S是由三个可伸缩的支撑杆、-个中间固定杆和上下两个平台组合而成的。如图1图所示，可伸缩杆与上平台(y)之间分别用球较 。、A：、A，连接 ，与下平台(y)分别用球较、B 、B，连接。中间的杆与下平台(y)是固定的，与上平台('，)也用球副连接。分别在上下平台建立坐标系o-xyz和0 yzo如图1所示三个伸缩杆的球较分布在两个圆面的边缘，而且上下平面上球较的分布保证了伸缩杆是有-定倾斜角度的，这样就实现了并联机构 3-SPS/S具有转动的自由度。

来稿 日期：2012-10-05基金项目：国家自然基金项目(51075118)作者简介：王 南，(1957-)，男，河北昌黎人，博士，教授，主要研究方向：机械机构与系统动力学、现代机械设计理论与方法