1、。软件是目前在机构运动学动力学以及样机参数化分析等方面功能比较强大的软件之，并联机构运动的复杂性可以利用提供的这些功能进行分析，并可以方便快捷地得到可视化的结果和分析过程中的各种参数及线图，为后继的研究分析工作提供比较直观的可参考依据。本文具体研究工作主要包括以下几个方面第章论述了课题的背景及课题研究的意义，提出本文的主要研究的内容。第二章简要介绍风洞，两少自由度运动装置的基础理论研究第三章简要介绍了设计的两自由度运动装置的机械原理，校核几处连接处的强度和载荷第四章简述了三维造型软件和设计的两自由度运动机构的三维造型过程第五章是简要介绍选择的电机及其性能最后是结论部分，对全文进行总结，并对进步研究进行些展望。第二章风动，两少自由度运动装置的基础理论研究.风洞试验及应用风洞，是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的种管道状实验设备，它是进行空洞动。

2、意义课题背景课题目的及其意义.本课题研究内容第二章风动，两少自由度运动机构的基础理论研究.风洞试验及应用.两少自由度运动机构的基础理论.两少自由度运动机构的发展趋势第三章两自由度运动机构的结构方案设计和分析.五自由度风洞试验设计方案机构原理.两自由度弯刀运动机构的机构原理第四章两自由度运动机构的三维造型及结构分析.三维造型软件简介启动和界面简介快捷键和快捷菜单模块简介.自由度运动机构的三维造型过程用对各零部件进行造型用各零部件进行装配第五章电机的选择.电机的简述.电机的选择.本章小结总结参考文献致谢第章绪论.课题背景目的及意义因为空气看不见摸不着,要对其进行测量并不是那么容易,尤其是飞行器在空中飞行的时候，很难去测量气流对飞行器的作用力,釆集飞行器在飞行时的数据点,并且建立气动和运动学模型的计算机数值仿真,对于些模型有时候难以建立,于是想到能否将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,。

3、前沿,力求超越提高综合国力,增强国际地位的迫切需求因此开发具有自主知识产全的产品也显得尤为重要。本课题主要内容是研究两自由度运动机构的设计。根据风洞动态实验的要求，设计两自由度动态运动装置。该装置为串联和并联的混合机构，要求实现空间两自由度冗余运动。利用三维造型软件对装置进行造型设计，对其进行仿真，模拟出装置的运动状态以及求解出各部件的位移速度加速度。并联机构刚度大运动惯性小精度高的优点十分明显。尽管它的工作空间和灵活性受到定限制,但与串联机构能够在结构和性能上形成互补关系,可完成串联机构难以完成的任务,从而扩大了机构的应用范围,可以相信随着并串联机构理论和设计方法的研究的成熟必将促进机构在各领域的应用。.本课题研究内容本文首先利用三维造型软件对两自由度风洞实验运动装置机械结构进行三维造型，然后运用虚拟样机技术对其进行几何学建模，并对其进行初步的运动学和动力学分析。在具体操作时，采用了软件作为辅助分析工。

4、陵学院摘要风洞试验设备是个国家航空航天事业发展的基础设施,对国家的航空航天事业武器装备研制以及国民经济的发展发挥着非常重要的作用。风洞试验是研制新型飞行器必不可少的重要环节。每种新型飞行器的研制都需要在风洞中进行大量的试验。串联机构的发展曾经带动了空间机构学的发展，近年来并联机构的发展再次促进了空间机构学的发展。今天，为了我国的科技进步，自主创新性及在些新兴产业和领域开辟自己独特的道路，基于串联机构与并联机构的特点，混联机构成为各种高端技术应用个新的热点。本文对两少自由度机构的现状和发展趋势以及风洞试验进行了简略的阐述，在此基础上进行两自由度运动机构的结构设计介绍软件和对所设计的两自由度运动机构装置进行的三维造型过程对所设计的运动机构的主要节点进行的强度校核和力学性能的分析在校核的基础上选择了合适的电机最后对本课题做个总结和展望。关键词串联，两自由度，风洞试验，三维造型。目录摘要第章绪论.课题背景目的及。

5、串联机构正解容易，但反解十分困难，而并联机构正解困难反解却非常容易。其主要优点具有高力力矩输出,刚性好,无积累误差,输出加速度大,响应比串联机构快,但工作空间小,灵活性差。人们为克服并联机构工作空间小和串联机构响应较慢的缺点,提出了集串并联机构优点的身的串并联混联机构。混联机构的应用已经涉及到多个领域，如串并联微操作机器人系统的研究，型混联机床机构的研究，实现滚法中医推拿并串混联机器人的研究等等。混联机构混合了并联机构和串联机构,并兼具两者优点,在很大程度上解决了纯并联机构空间小的缺点。同时混联机构的运动学正逆解求解时需要建立复杂的方程,求解困难是困扰专家学者的主要问题之。课题目的及意义发展机器人技术是推进经济结构战略性调整以信息化提升我国制造与自动化技术水平加快实现工业化的迫切需要是促进我国传统制造行业与老工业基地的技术改造与产业升级，推动我国制造业“两个根本性转变”,实现跨越式发展的迫切需求是瞄准国。

6、力实验最常用最有效的工具。其中风洞实验是飞行器研制工作中的个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在交通运输房屋建筑风能利用和环境保护等部门中也得到越来越广泛的应用。风洞作实验的依据是运动的相对性原理。实验时，常将模型或实物固定在风洞内，使气体流过模型。这种方法，流动条件容易控制，可重复地经济地取得实验数据。为使实验结果准确,实验时的流动必须与实际流动状态相似,即必须满足相似的要求。但由于风洞尺寸和动力的限制，在个风洞中同时模拟所有的相似参数是很困难的，通常是按所要研究的课题，选择些影响最大的参数进行模拟。此外，风洞实验段的流场品质，如气流速度分布均匀度平均气流方向偏离风洞轴线的大小沿风洞轴线方向的压力梯度截面温度分布的均匀度气流的湍流度和噪声级等必须符合定的标准，并定期进行检查测定。航空航天飞行器研制的发展与风动试验设备密切相关，对空气动力学问。

7、是在地面上人为地创造个“天空”,以此来模拟飞行器在空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据,并且实现多次反复试验采集数据,从而缩短飞行器研发的时间降低飞行器的制造成本,得到更为准确可靠的数据结果。随着现代化工业进程的发展，两少自由度运动机构在各领域的运用也日益增加，其作用也越来越显著，通过本次设计方面可以锻炼自己的动手和学习能力，把书本知识运用到实际，另方面也可以让我们把握住现代信息社会的脉搏，为以后工作和学习确立明确的方向与目标。课题背景国外从上世纪九十年代开始,提出了种能够揭示大迎角高机动飞行时气动运动的非线性耦合特性,进而进行过失评估,且低成本低风险的风洞虚拟飞行试验,的概念风洞虚拟飞行试验是指把飞行器模型安装在风洞巾具有个旋转自由度的专用支撑裝置上,在保持模型质心位置不变的同时,让模型的个姿态角可以自由运动或者按照飞行器的飞行要求加以实时舵面操纵控制,较为真实地模拟飞行器的机动运动过程,可同时测量飞。

8、在我国最受关注的是被航空航天界誉为“功勋风洞”的位于川西的风洞群，该风洞群累计完成了万余项课题和型号研究试验，是我国综合实力最强规模最大的国家级空气动力试验开发和研究机构，其综合的风洞试验能力达到世界先进行列。该风洞群为我国的国民经济建设和军事武器装备发展等作出重大贡献，如中国空军的主力运输机运图“枭龙”战机“神舟”系列飞船磁悬浮高速列车等都在这里做过过风洞试验。年月日，我国的的米米风洞全机颤振悬挂系统成功的完成飞机全机颤振试验如图，标志着我国已经具有在大型风洞进行全机颤振试验的能力。该系统可验证飞机颤振的特性能否满足适航性气动弹性要求，为飞机飞行包线的确定提供了重要依据。风洞试验的发展将是进步提高流场品质和增加风洞的模拟能力，减小在跨音速下情况下的洞壁干扰等问题，将风洞发展成为自修正的智能形式。风洞实验既然是种模拟实验，不可能完全准确。概括地说，风洞实验固有的模拟不足主要有以下三个方面。与此同时，相应。

9、器气动和运动参数,检验飞行器响应和操纵控制特性,从而达到气动运动体化研究,探索气动运动耦合机理的目的。随着现代科学技术如制造技术机器人技术生物科学技术等的发展，对各种机械设备性能的要求越来越高，航空航天事业这种需求更为严格，混联机构在这种需求下就产生和演化了。目前国内外的机构选型主要呈现以下两种趋势种是传统的串联机构，串联式机构组合是指若干个单自由度的基本机构顺序联接，每个前置机构的输出运动是后置机构的输人，若联接点设在前置机构中作简单运动的构件上，即形成所谓的串联式组合。其主要优点是工作空间大，灵活性与可操作性较好,技术积累较成熟,但刚度差定位精度低是应用于装置的致命不足另种是选用并联机构,并联机构，可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的种闭环机构。并联机构的特点与串联机构相比刚度大，结构稳定承载能力大微动精度高运动负荷小在位置求解上，。

10、内，频率为到风洞的噪声。年，法国对低速风洞进行了试验改造，可吸收声音的频率范围达到到。英国为了改善飞机及其增升系统在空气动力风洞试验的精度，英国皇家航空研究院在法恩巴勒建立了座大型增压的低速风洞，该风洞可以在恒定的数下改变，可以在接近于真实的数下进行大尺度发动机短舱或半模试验。随着航空航天领域的快速发展，些新兴的经济强国也开始重视风洞设备的建设。年，日本三菱重工建立了座试验段的出口高.的静音风洞，该风洞设计制造过程中使用了降低噪声的新技术。年，韩国在大田市建立了座在设计扩展性及流场等方面功能比较强大的现代化的风洞试验设备。世纪年代，我国风洞试验设备的建设才开始起步，于年建造了亚洲最大的低速风洞，该风洞先后进行了上海东方明珠电视塔杨浦大桥多枚通信卫星等近千项风洞试验。年月日，我国在南太平洋海域成功的发射了枚远程运载火箭，从此就向世界宣告我国是高水平的飞行器空气动力试验机构的国家。图运风洞试验图全机震颤试验。

11、发展了许多克服这些不足或修正其影响的方法。.边界效应或边界干扰真实飞行时，静止大气是无边界的。而在风洞中，气流是有边界的，边界的存在限制了边界附近的流线弯曲，使风洞流场有别于真实飞行的流场。其影响统称为边界效应或边界干扰。克服的方法是尽量把风洞试验段做得大些风洞总尺寸也相应增大，并限制或缩小模型尺度，减小边界干扰的影响。但这将导致风洞造价和驱动功率的大幅度增加，而模型尺度太小会便雷诺数变小。近年来发展起种称为自修正风洞的技术。风洞试验段壁面做成弹性和可调的。试验过程中，利用计算机，粗略而快速地计算相当于壁面处流线应有的真实形状，使试验段壁面与之逼近，从而基本上消除边界干扰。.支架干扰风洞实验中，需要用支架把模型支撑在气流中。支架的存在，产生对模型流场的干扰，称为支架干扰。虽然可以通过试验方法修正支架的影响，但很难修正干净。近来，正发展起种称为磁悬模型的技术。在试验段内产生可控的磁场，通过磁力使模型悬浮在。

12、的探究促进了风洞的诞生。风洞试验设备的发展随着风洞的建设分别经历了低速风洞高速风洞超声速风洞跨声速风洞超高速风洞和特种风洞的发展阶段。为了满足航天事业的需求，风洞设备的发展又经历了更新改造稳定发展和新概念的发展。世界上大部分的发达国家都对空气动力试验机构的研究给予了高度的重视。年，英国的温霍姆建造了世界上第座风洞试验设备。德国于年成立了哥庭根空气动力试验院，并花巨资建立了许多低速高速超高速和特种风洞试验设备，同时也是世界上领先先研制出弹道导弹和喷气式飞机的国家。美国在上个世纪年代推出了“星球大战”计划，于年成立了国家空气动力研究机构并把作为基础学科的空气动力学放在了主要学科的位置上。世纪年代，各国家开始对风洞的各种性能进行改造，美国计划将的全尺寸风洞改造为无回声试验段。的高空风洞也进行了改造，风速由.增加到了.，增加了声学试验和风洞结冰的能力。年，法国完成了直径的风洞声学试验段的改造，有效的抑制了飞速在。

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