并联焊接机械手的静刚度分析.pdf

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1、弄联焊接讥械手的静刚度分析木口王殿君口冯玉倩1．北京石油化工学院机械工程学院北京1026172．北京化工大学机电工程学院北京100029摘要：基于ANSYS软件建立并联焊接机械手的有限元模型．分析机构静刚度及模态根据并联机构的支链和机架的变形，计算该并联机构在工作空间内的刚度分布。分析求解后，导出所需要的数据，在绘图软件中进行绘图．做出更直观的分析结果静刚度实验表明该模型的有效性关键词：焊接机械手并联机构静刚度中图分类号：TH122；TP242．6文献标识码：A文章编号：1000—4998f2013)01—0022—03Abstract：Afiniteelementmodelisest

2、ablishedfortheparallelweldingmanipulatorbasedonANSYSsoftwaretoanalyzestaticrigidityandmodalityofthemechanismandcalculatetherigiditydistributionwithintheworkspaceoftheparallelmechanismaccordingtothedeformationofbranchedchainandchassisoftheparallelmechanism．Afteranalysisandcomputing，requireddatais

3、derivedtothedrawingsoftwareforplottoprovidemorevisualizedanalyticresult．Staticrigidityexperimentsdemonstratethemodelvalidity．KeyWords：WeldingManipulatorParallelMechanismStaticRigidity并联机构的出现．扩大了机器人的应用范围随着择求解器。在静刚度分析中．需要施加两种载荷．即立对并联机构研究的不断深入．其应用领域也越来越广柱底部的自由度载荷和动平台受力点的点载荷载荷阔。为了向高速和高精度并联机器人发展．需要研究

4、这设置完成后．可选择结构静态分析求解器进行求解．这类并联机构的静刚度和动态性能本文借助ANSYS软是ANSYS分析计算的内核部分．不需要用户干涉_7]。件。采用有限元分析方法对一种并联机械手进行了静4)后处理：ANSYS有两个后处理器．即通用后处刚度和模态分析理器POST1和时间历程处理器P0ST2利用它们可访问分析结果数据库．以图形显示和数据列表方式输出1并联机械手有限元模型的建立结果，在静刚度分析中可以求出指定节点的应力、位移该并联机械手(如图1所示)主要包括运动平台、等结果．并可以输出文件作进一步处理基准平台、连杆、滑块和导轨。其中运动平台通过球铰链与连杆连接。连杆通过虎克铰与滑

5、块连接．机构可以2并联机械手静刚度分析实现相对于基面的垂直运动和旋转运动由于硬件条件限制，本文对该结构进行了简化(如图2、图3所示)．通过在ANSYS中分析对称简化模型来说明机构整体的静刚度状况1)前处理：前处理是分析的关键．这个步骤需要定义求解所需要的数据，包括选择坐标、单元类型、定义实常数、材料特性、划分网格、定义耦合自由度和约束方程[2)单元选择：合理地选用单元类型可以使模型简化．提高运算速度．对于并联机床的主要部件可以选用不同的元素3)求解：ANSYS的求解设置主要是施加载荷和选}国家‘863”高新技术发展项目(编号：2007AA04Z255、2012AA041402)北京市属

6、高等学校人才强教深化计划资助项目(编号：PHR201008355PHR200907221)北京市教委科技发展计划资助项目(编号：KM200710017005)收稿日期：2012年8月2013／1机械制造51卷第581期基于GA—LM—BP算法的圆柱轴承动特性预测口李寅平口陈国定口李盼口陈红霞西北工业大学机电学院西安710072摘要：为了预测精度较高的圆柱轴承动特性系数，提出了一种以自适应遗传算法(GA)、LM算法以及BP网络相结合的神经网络模型。先采用自适应的遗传算法进行全局搜索，获得网络的权值和阈值的最优解附近的解．在全局搜索的基础上，再利用训练精度高、收敛速度快的LM—BP算法进行

7、样本训练。研究结果表明．基于GA—LM—BP算法的圆柱轴承动特性的神经网络模型可以快速地预测圆柱轴承在不同结构和工况条件下的8个动特性系数．预测结果满足工程需求、关键词：圆柱轴承动特性遗传算法BP神经网络中图分类号：TH133．3；TP183文献标识码：A文章编号：1000—4998f2013)01—0024—04滑动轴承作为在高速旋转机械中的关键零件．其概率和变异概率的自适应处理．以GA遗传算法优化动力学特性影响整个系统的性能⋯，其中尤以轴承