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雷达天线(或卫星天线)作为高精度设备,对于指向精度和运动稳定性的要求较高,而并联机构具有承重比大、累积误差小等优点,因此,将并联机构应用到雷达天线领域有助于提高天线的精度和稳定性。实际应用中,机构中运动副间隙是不可避免的,天线机构中运动副间隙对于天线的精度的影响不可忽略。运动副间隙的存在也会加剧磨损,磨损往往是导致设备失效的重要原因之一。因此,本文以3RSR(R为转动副,S为球副)并联天线座架(亦简称天线座)机构为研究对象,考虑球副间隙,建立机构的动力学模型,研究其误差和动力学特性,并分析间隙球副的磨损特性。论文主要研究内容如下: 绘制3RSR并联天线座的三维结构模型,建立3RSR并联机构理想运动副动力学模型,建立间隙球副的法向碰撞模型和切向摩擦力模型,并将法向碰撞模型和切向摩擦力模型嵌入到多体动力学方程中,推导出含间隙3RSR并联机构的动力学模型。 基于ADAMS软件建立理想3RSR机构的动力学模型,借助Matlab仿真软件求解含球副间隙3RSR并联机构的动力学模型,并对比仿真结果;改变仿真参数分别求解出不同间隙大小、不同驱动频率以及不同负载条件下含间隙3RSR并联机构的动力学响应,研究参数变化对机构动力学性能的影响;进一步建立含多间隙3RSR并联机构动力学模型,并进行相应的仿真分析。 以 Archard磨损模型为基础建立含间隙球副的磨损模型,并嵌入到含球副间隙3RSR并联机构的动力学模型之中,借助于 Matlab仿真软件求得磨损量;将磨损量反馈至动力学方程中,并分析考虑磨损的3RSR并联机构的动力学特性。 基于3RSR并联天线座机构,分别考虑天线的承载能力和工作空间,提出改进的并联天线座新构型。