基于并联机构的多维隔振平台设计理论与应用研究上 (3).doc

分类号TH112密级公开UDC621.9编号10299B0503001基于并联机构的多维隔振平台设计理论与应用研究指导教师申请学位级别博士专业名称机械设计及理论论文提交日期2009年3月5日论文答辩日期2009年6月5日学位授予单位和日期江苏大学2009年6月答辩委员会主席______________评阅人______________2009年5月ClassifiedIndex：TH112UDC：621.9Ph.D.DissertationResearchonDesignTheoryandApplicationofMultidimensionalVibrationIsolationPlatformBasedonParallelMechansmsByYudaguoMajor：MechanicalDesignandTheorySupervisor：Prof.MaLvzhongJiangsuUniversityMay2009学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日江苏大学博士学位论文：基于并联机构的多维隔振平台设计理论与应用研究第七章多维隔振平台自由振动方程及其解130XI摘要多维振动是一种普遍现象在多数情况下对人员或设备产生不良影响造成各种不同的损害。然而国内外对多维隔振研究非常薄弱。如将一维隔振方法用于多维隔振结构复杂且容易干涉；用弹性材料实现多维隔振易老化寿命短性能不稳定。因此对多维隔振开展研究减少多维振动的不良影响具有重大理论意义和应用价值。本文在国家自然科学基金项目“仿橡胶多维减振平台设计的系统理论与非线性解耦控制（50375067）”的资助下系统阐述多维隔振原理对隔振机型进行探讨提出将两个六自由度直角并联机构用于多维隔振平台并对影响平台隔振效果的多种因素、平台的振动方程进行了研究实现了五维隔振使多维隔振研究向前迈进了一步。第一从单自由度隔振的成功经验出发对于多维振动提出基于并联机构的被动隔振原理：隔振平台由上平台、下平台和并联机构组成隔振平台的自由度与振动的维数应该相匹配。多维振动包括6、5、4、3、2等维数因此多维被动隔振平台的自由度应该分别为：。在上、下平台之间设置弹簧和阻尼弹簧用于缓和冲击阻尼用于消耗激励能量和调节隔振效果。第二将理论分析与大型机械动态分析软件ADAMS仿真相结合首次提出将两个“相背布置”的“六自由度直角并联机构”用于多维隔振平台开始了将一个以上并联机构联合布置于上、下平台之间进行隔振的新探索。该多维隔振平台高度低设计制造容易稳定性、解耦性好。第三以ADAMS仿真为手段以传递系数为依据以救护车隔振病床为实例研究多维隔振平台隔振效果及其影响因素如弹簧刚度、阻尼系数等。研究表明本文隔振原理正确所提出的多维隔振平台对于不同时间长度的脉冲激励和正弦激励均具有隔振效果实现了除绕竖直轴转动外的五维隔振。绕竖直轴上、下平台角加速度接近相等。提出除了以加速度传递系数、角加速度传递系数评价隔振效果外还应以位移传递系数、角位移传递系数、速度传递系数、角速度传递系数等指标全面评价隔振效果给出了将各个传递系数加权相加的综合评价指标。第四以MATLAB为手段研究多维隔振平台自身的特性。利用D-H矩阵和齐次坐标变换求运动学反解；通过一阶影响系数矩阵求速度正解利用MATLAB程序的运算相互验证正反解求解结果的正确性。在MATLAB中求得上平台中心点的工作空间为一个规则的几何体。第五阻尼是影响