一种新型大口径光栅拼接柔性定位机构刚度分析

【摘要】：为满足大口径光栅拼接机构大行程、大负载、高精度、高稳定性的要求,提出一种基于正交结构的新型五自由度光栅拼接柔性并联机构。该机构采用三面正交、单点支撑的布局形式,适用于要求高刚度、大负载的场合,具有结构形式简单、运动精度高、稳定性高等特点。机构的刚度直接影响机构的定位精度、承载能力、稳定性等性能,针对光栅拼接柔性机构特殊的结构形式,结合单元刚度矩阵和矩阵位移法推导光栅拼接柔性机构的刚度模型。最后,采用ANSYS对比分析理论刚度模型结果与有限元模型结果。分析结果表明理论刚度模型计算结果与有限元分析结果基本吻合,证明理论刚度模型的合理性,为此类机构的刚度配置和机构优化设计提供了可靠的理论依据。