摘要：基于机械系统动力学方程的增广法建立考虑球面副间隙的4-SPS／CU并联机构动力学模型。为了简化该并联机构的动力学模型，通过质量矩的方法视驱动支链为一个整体。根据含间隙球面副元素的接触方式建立该间隙运动副的运动学模型，求出含间隙球面副元素之间的接触变形量与相对接触速度。考虑到接触体之间接触刚度与机械系统动力学模型之间的耦合性，以非线性刚度系数代替Flores接触模型中的常数刚度系数而提出一种改进的接触力模型，并基于该接触力模型利用接触变形量与相对法向接触速度建立间隙运动副元素之间的法向接触力模型，为了保证数值运算的稳定性，采用具有动态修正系数的Coulomb摩擦模型，建立接触体之间的切向接触力模型。进一步把间隙运动副元素之间的接触力转换到该间隙运动副所连接的驱动支链和上平台的质心上，并把该接触力集成到4-SPS／CU并联机构动力学模型的广义力中，从而成功引入了关节间隙效应，采用Baumgarte稳定约束法避免了积分过程中的约束违约问题。通过数值分析预测球面副间隙对4．SPS／CU并联机构动力学性能的影响。

关键词：球面副间隙 flores接触模型 coulomb摩擦模型 动力学 

单位：西安理工大学机械与精密仪器工程学院 西安710048