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《桁架機(jī)械手動態(tài)特性的有限元分析_叢明》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2008年第6期#設(shè)計與研究#文章編號:1001-2265(2008)06-0019-04*桁架機(jī)械手動態(tài)特性的有限元分析11222叢明,石會立,宋鴻升,吳平,周建東(1.大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,遼寧大連116023;2.大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司,遼寧大連116620)摘要:通過對桁架機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立了其參數(shù)化有限元模型,對整機(jī)進(jìn)行了靜力分析、模態(tài)分析和頻響應(yīng)特性分析,得出了整機(jī)的前6階固有頻率和相應(yīng)振型,指出了桁架機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)。結(jié)果表明,應(yīng)用ANSYS可較精確地分析機(jī)械手的動力特性,為改進(jìn)和完善設(shè)計提供理論依據(jù),從而使機(jī)械手具有良好的動態(tài)特
2、性。關(guān)鍵詞:機(jī)械手;有限元分析;模態(tài)分析;動態(tài)特性中圖分類號:TH113.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AFiniteElementAnalysisonDynamicCharacteristicsofGantryRobot11222CONGMing,SHIHu-ili,SONGHong-sheng,WUPing,ZHOUJian-dong(1.SchoolofMechanicalEngineering,DalianUniversityofTechnology,DalianLiaoning116023,China;2.DalianMachineToolGroupCorp,DalianLiaoning11662
3、0,China)Abstract:Thepaperestablishedthe3DfiniteelementmodelofthegantryrobotinANSYS.Thestaticanalysis,modalanalysisandharmonicresponseanalysiswereperformedonthegantryrobot.Thefirstsixnaturalfrequenciesandvibrationmodelsofthegantryrobotwereobtained.Thefrailpartsthatimpactthedynamicsofthegantryrobotha
4、dbeenpointedout.Theresultsshowthatsimulationisrelativelyreliableforengineeringanalysis.Themeansofimprovingstructuredesignofgantryrobotareprovidedbytheanalysismethod.Keywords:robot;finiteelementanalysis;modelanalysis;dynamiccharacteristics行了動態(tài)特性的理論分析和實驗研究,研究方法主要0引言[1-2]是模態(tài)分析法。模態(tài)分析研究的主要內(nèi)容是確定機(jī)隨著我國汽車工業(yè)
5、的快速發(fā)展,發(fā)動機(jī)缸體缸蓋械手的振動特性,即固有頻率和主振型。制造技術(shù)正朝著敏捷柔性生產(chǎn)線方向發(fā)展,目前在歐本文基于模態(tài)分析基礎(chǔ)理論,采用有限元分析軟美,日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國,由高速加工中心和桁架機(jī)械手件ANSYS對桁架機(jī)械手進(jìn)行動態(tài)特性分析,得到桁架組成的敏捷柔性生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)是主流產(chǎn)品。敏捷柔性機(jī)械手的模態(tài)參數(shù),使設(shè)計者在設(shè)計階段全面了解桁生產(chǎn)線中采用桁架機(jī)械手進(jìn)行工件輸送,簡化了高速架機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特性,從而為改進(jìn)和完善設(shè)計提供理加工中心的結(jié)構(gòu),使生產(chǎn)線布局變得緊湊,增強了物料論依據(jù),使開發(fā)出來的機(jī)械手具有良好的動態(tài)特性。傳輸系統(tǒng)的柔性。1桁架機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點桁架機(jī)械手的工作狀態(tài)和使用壽命在很
6、大程度上取決于其結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性,因此有必要對其進(jìn)行詳細(xì)桁架機(jī)械手是發(fā)動機(jī)缸體缸蓋柔性生產(chǎn)線上物流的動態(tài)特性分析。國內(nèi)外學(xué)者對不同類型的機(jī)械手進(jìn)運輸?shù)闹匾M成部分,其在高空中運送零件,直接把被收稿日期:2008-01-23;修回日期:2008-02-02*基金項目:大連市技術(shù)創(chuàng)新資金資助項目(20066235)作者簡介:叢明(1963)),男,遼寧大連人,大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授,博士,研究方向為機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用,(E-mail)congm@dlut.edu.cn。#19##設(shè)計與研究#組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)加工零件從一臺機(jī)床輸送到另一臺機(jī)床上,機(jī)械手兼對模型分析影響不大的部件忽略掉,將
7、其質(zhì)量用有工序間運輸和自動上下料功能。如圖1所示,桁架機(jī)MASS21單元折算到相應(yīng)位置。對于實體間的相聯(lián),采械手主體部分采用龍門式結(jié)構(gòu),由Y向橫梁與導(dǎo)軌、Z用粘接方式進(jìn)行。劃分網(wǎng)格時,對各個部件設(shè)置相應(yīng)的向滑枕、十字滑座、立柱、過渡連接板和基座等部分組材料特性和單元類型,分別控制各實體的總體和單元成,Y、Z向的直線運動皆為交流伺服電機(jī)通過蝸輪減尺寸,避免出現(xiàn)網(wǎng)格形狀變異問題,影響計算精度。劃速器驅(qū)動齒輪與Y向
