3-TPT型并联机床静力学及刚度研究

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并联机床作为-种新概念机床 J，与传统 的机床相 比具有结构简单 、刚度大、承载能力强、位置精度高、响应快等优点 。 ，已经成为数控机床的发展趋势。静力学特性是并联机床重要性能指标，也是并联机床的设计基础 ；而机床运动平 台的刚度影响并联机床 的动态特性 和在受 负载情况 下 的定 位精度 ，刚度随运动平 台位姿的变化而变化 ，所 以刚度分析对机床结构的设计也是十分重要的。本文基于3-TPT型并联机床作为研究对象，首先建立该机床的静力学平衡方程 和柔度系数变化矩阵 c，然后运用Matlab软件得到运动平 台与各杆之间的受力关系以及运动平台分别在 、l，和 z方 向的变形变化趋势 ，这-研究为并联机床的结构优化及性能分析提供 了理论依据。

1 静力学方程的建立由于三 自由度 3-TPT并联机床机构上下平台间的平行机构 副限制了运动平 台的三个转动 自由度 ，即平行机构将 承受施加在 运动平台上的转矩 ，故机床静止状态下的受力情况如图 1所示 。

机床在平衡状态下，根据虚功原理，由任意虚位移产生的虚功总和为 0，即关节空间虚位移产生的虚功等于操作空间虚位移产生的虚功F 8 fF 8 P (1)即 ：F1占2IF28l2F38l3F 8xF 6，F 8z (2)收稿 日期 ：2012-06-27基 金项目：辽 宁省 自然科学基金项 目(20052211)作者简介：付红栓(1985-)，男，河南濮阳人，辽宁石油化工大学机械工程学院硕士研究生，主要从事并联机器人机床研究， (E-mail)fuhongshuanl130### 163.corn。