基于 PRO -E和ANSYS的類 SCARA 并聯(lián)機器人機械臂有限元分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、  類SCARA并聯(lián)機器人綜合了串聯(lián)機器人與并聯(lián)機器人的優(yōu)缺點,可以實現(xiàn)動平臺的連續(xù)回轉(zhuǎn)、同時具有較小的設(shè)備安裝空間小,工作空間較大。隨著國家工業(yè)現(xiàn)代化的進一步發(fā)展和需求增加,越來越多的高強度,高精度,高清潔度要求的崗位會被工業(yè)機器人來取代,所以設(shè)計單位如何能在設(shè)計階段就能評估出機器人的結(jié)構(gòu)強度,并根據(jù)分析結(jié)果,對結(jié)構(gòu)進行改進,降低機器人的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量,進一步提高機器人的工作速度和動力學特性,降低機器人的成本,對擴大類SCARA并聯(lián)機

2、器人應(yīng)用范圍具有十分重要的實際價值。
  本文面向工程應(yīng)用,以類SCARA并聯(lián)機器人為背景,利用PRO/E建模軟件建立了并聯(lián)機器人的三維實體模型,然后利用有限元分析軟件ANSYS作為分析工具,對并聯(lián)機器人的機械臂連桿進行有限元靜、模態(tài)和動態(tài)特性分析,并根據(jù)分析結(jié)果進行機身結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計。
  首先,在對當前機器人機械臂連桿設(shè)計進行靜力學分析的基礎(chǔ)上,利用有限元分析結(jié)果,研究其應(yīng)力分布,逐步對機械臂連桿進行結(jié)構(gòu)上的改進

3、,在滿足使用機械強度的情況下,通過減小質(zhì)量和調(diào)整質(zhì)心位置的方法來減小機器人機械臂轉(zhuǎn)動慣量。接著對機器人機械臂連桿在受載荷的情況下,計算了機器人機械臂的前十階模態(tài),并分析了各階模態(tài)對所研究機械臂連桿的影響,避免其在運轉(zhuǎn)過程中因為共振而導致的破壞。其次,機械臂連桿機構(gòu)工作時實際上受到隨時間變化的動載荷作用,柔性機構(gòu)的動態(tài)應(yīng)力是造成連桿破壞和功能失效的主要原因之一,運用ANSYS動力學分析模塊對機械臂連桿進行動態(tài)強度可靠性分析,避免了在連桿破

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