基于螺旋理论对单环空间RSUR机构受力分析.pdfVIP

基于螺旋理论对单环空间 RSUR 机构受力分析 *  1  1  2  1  刘士昌  陈子明  刘婧芳  黄 真  (1.  燕山大学机械工程学院 秦皇岛  066004；  2.  北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京  100124)  摘要：用传统方法对并联机构或复杂机构进行受力分析是十分不方便的，尤其是要计算所有运动副的约束反力时，常常需要 联立大量的方程才能得到最终结果。基于螺旋理论对这类机构进行受力分析会使这个问题简化。运用此方法可以方便地求出 在外力作用下机构的主动力和所有运动副的约束反力，并且对于主动力和各运动副的约束反力是以单独构件逐个求解为特点 的，可以确保分析每个杆件联立求解的方程数 目不多于 6个。为详细说明基于螺旋理论对这类机构进行受力分析的方法的优 点，以由两个转动副(Revolute pair，R)、一个球副(Spherical pair，S)和一个万向铰(Universal pair，U)组成的一个单环空间机 构(简称 RSUR 机构)为例运用此方法求解其主动力和所有运动副的约束反力，通过求解就可以看出运用此方法可以使机构的 受力分析过程大大简化，并且思路清晰容易理解。 关键词：并联机构 复杂机构 受力分析 螺旋理论 主动力 约束反力 中图分类号：TP242   TH12  ForceAnalysis of Single Ring Spatial RSUR Mechanism  based on Screw Theory  1  1  2  1  LIU Shichang  CHEN Ziming  LIU Jingfang  HUANG Zhen  (1.College of Mechanical Engineering,Yanshan University, Qinhuangdao066004; 2.College of Mechanical  Engineering and Applied Electronics Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124)  Abstract：The  force analysis ofparallel mechanism or complex mechanismby usingthe traditional method,especially, whenit needs  to calculate constraint reactions of  all kinematic pairs, is quite inconvenient. That is because, a large number of  simultaneous  equations need to be solved. Using screw theory to analyze such mechanisms will make the problem simple. With this method, it can  develop the force analysis of the mechanism including active forces under external force and constraint reactions of all kinematic  pairs, and it can deal with the active forces and constraint reaction forces of every kinematic pair respectively. The advantage is that  the method can insure that the number of equilibrium equations no more