球面并联构型的火箭炮瞄准机设计(3)
俯仰范围：0°～150°，回转范围：±90°，定平台最大尺寸：Φ800 mm；
发射箱质量：1000kg；弹射发射最大冲击载荷：40kN。
2.3.2 机构总构型设计
球面机构的构型设计是指在给定机构预期自由度数和功能要求的条件下，构思出满足要求的机构具体结构构型，包括运动副的种类、数目以及支链的数量，运动副在空间的布局以及所有支链在空间方位的配置。目前，3自由度的球面机构多采用3-RRR典型球面机构为原型，满足不同要求采用共轴或者共面等不同的构型方式。经典的3-RRR球面机构如下：
2.1 典型的球面并联机构
典型的并联机构是由下平台、三条支链和上平台组成，下平台的轴与三条支链中的九个转动副的轴共轴心，下平台与上平台也是同轴心连接，可以更好的设计卸载机构，动平台与支链中的连杆同轴连接，因此所有的转动副的轴都交与空间中心的一点，以此满足解耦的条件。其中杆件部分的设计影响到上平台工作平台的活动范围，以及杆件与上平台和下平台的联接方式，同时也要考虑杆件的刚度要求。同时为了增大回转角度，参考牛头刨床机构，在决定动平台回转角的支链上增加球面曲柄-球面滑块机构，以此来增大动平台的回转范围。
3.3.3 改进设计后的机构构型
由于经典的球面机构它的三条链与上下平台直接连架，承受了较大的力矩，对刚度要求比较大，需改进设计，使它们结构较小，卸载部分有其他机构来完成，因此拟采用回转之承，让支链与上平台通过回转之承连接起来，减小高度结构，让回转之承个卸载装置来承受较大的力。因此根据设计要求，球面曲柄-球面连杆组成的三条支链中的两条与动平台通过“回转支承”同轴连接，负责确定动平台的方位（俯仰和倾侧）；另一条支链的末端与动平台上垂直于“回转支承”的轴连接。由于在设计中需采用回转之承来代替两条支链的回转副。因此改进设计两条支链末端，使它们能与回转之承同轴连接起来，改进后构型如下：
2.2 改进后的并联机构
改进后的结构如图，将两条链的末端改进成与回转之承配合的结构，达到同轴心的要求，不影响整体的解耦特性，也能满足刚度和卸载要求。
2.4 总体构型
根据选定的经典球面结构，改进支链末端的结构后的改进型并联机构，其具体构型如下：
1.选定改进后解耦的3-RRR球面并联机构。满足所有的转动副均交与转动中心即满足解耦条件；机构由上平台、下平台、支链、回转之承结构和减速机构成，每条支链均由弧面构成；通过确定驱动转动副在下平台上的位置，即可确定回转位姿；为了增大回转范围，在支链三上添加连杆-滑块机构。
2.为了卸载，将上平台下端设计成与下平台上端共轴心的圆球面，在其中添加卸载机构，达到卸载的要求。
3.选定驱动减速机，考虑到定平台末端的回转之承连接件与定平台的配合，要选定减速机的规格，使其输出末端面与动平台驱动回转部分配合，是结构紧凑。
4. 球面并联机构三条支链上的的九个转动副采用如下布局，图2.3，位置关系确定后，考虑回转之间的相互干涉问题，应设计链的回转半径大小。