龙门式多自由度机构设计、优化及可靠性分析
0 引 言
龙门式机构由于结构简单、精度高、刚度高、不产生奇异状态、承载能力强等特性应用于各种工业领域［1］。实际工作中，龙门式机构的横梁的变形与振动直接影响着末端执行元件位姿情况，从而对设备整体精度有较大影响，给设备控制系统运动规划带来不确定性。因 此 对 横 梁 的 结 构分析优化及可靠性分析尤为重要。
本文研究对象为一款末端携带永磁体的龙门式磁控导航医疗设备，设备末端负 载(检 测 装置)为35 kg，可承受检测者重量达110 kg。由于该设备对末端磁体位姿敏感，因此对机构的力学性能 要 求 很 高。本文在龙门式机构设计过程中，在adams环境中建立虚拟样机并进行动力学仿真分析，得到各轴速度、加速度曲线，为后续减速器与电机选型提供理论依据。为 保 证 设备的刚度及强度达到初始设计要求，在ansysworkbench中对横梁进行优化以提高其刚度，并进行可靠性分析。
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