Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的计算机辅助设计

定量分析比较了Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的传力性能和传动平稳性,推导出Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的各杆长关系、极位夹角θ的最大值、曲柄位置角ф的可行域,证明了各自最小传动角γ_(min)的出现位置。建立了摇杆摆角φ、极位夹角θ、杆长、位置角ф和最小传动角γ_(min)之间的数理关系。基于Mathematica编制了计算及绘图程序,可迅速直观地确定最小传动角最大的A点位置,快速实现摆角、行程速比系数且传力性能最优的Ⅰ和Ⅱ型曲柄摇杆机构的尺度设计。     

曲柄摇杆机构综合的解析法

本文根据曲柄摇杆机构的两个极限位置时的几何关系,建立了各构件长度尺寸的参数表达式;推导出了最小传动角γ_(min)与摇杆摆角φ、极位夹角θ间的简单的函数关系式;最后用求极值的方法,导出按γ_(min)最大综合机构的解析关系式。     

曲柄摇杆机构中A、D与■相对位置的判定定理及判别最小传动角三个命题的解析证明

1 问题的提出曲柄摇杆机构的最小传动角γ_(min)是对机构进行动力分析和设计时必须考虑的一个重要性能指标,它的数值可用判别最小传动角的三个命题来确定。但是,这要取决于机构的两固定铰链中心A、D与摇杆的活动铰链中心C的两极限位置连线(?)的相对位置关系(如图1所示),而这一位置关系通常是靠作图来判断的,既费时又麻烦。本文拟通过曲柄摇杆机构中各杆的长度关系导出A、D与(?)相对位置的解析判别定理,并用解析法对判别最小传动角的三个命题加以证明。     

基于最小传动角最大的曲柄摇杆机构设计方法

在给定摇杆CD的长度、摆角φ和行程速比系数K(极位夹角θ)的条件下,为设计出最小传动角γmin最大的曲柄摇杆机构,通过引入辅助角β(用于确定曲柄回转中心A的位置夹角),构建了最小传动角γmin与角β的函数关系,并用Matlab软件对其进行优化求解,可实现最小传动角γmin最大。同时,针对K值范围的不同,对机构的选型进行了分类,指出了K∈(1,3)时,可用Ⅰ、Ⅱ型机构进行设计,且用Ⅰ型机构设计传力性能更佳;K∈[3,+∞)时,若用Ⅱ型机构进行设计,将无法满足摇杆摆角要求,按Ⅰ型机构进行设计,效率低,不利于机构的传动。     

曲柄摇杆机构中判别最小传动角三个命题的解析证明

一、问题的提出 曲柄摇杆机构的最小传动角γ_(min)是对机构进行动力分析和设计时必须考虑的一个重要性能指标,它的数值可用判别最小传动角的三个命题来确定。但是,这要取决于机构的两固定铰链中心A、D与摇杆的活动铰     

按最小传动角的最大值设计曲柄滑块机构

极位夹角与传动角是曲柄滑块机构的两个重要参数,本文通过引进辅助角β建立了最小传动角与极位夹角之间的数学表达式,通过Matlab软件编程得出了γmin取得最大值时所对应的β^＊值,并详细分析了γmin和θ之间的关系。根据β^＊值确定曲柄的转动中心A点的位置,这样设计得到的曲柄滑块机构具有最佳传动性能。     

按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的实用线图研究

本文通过建立曲柄摇杆机构最小传动角γｍｉｎ与摆角ψ、极位夹角θ和在辅助圆周上曲柄回转中心位置参数β之间函数关系式；求出了最佳传动角（γｍｉｎ）ｍａｘ和与之对应的曲柄摇杆机构各杆的相对尺寸；利用计算机全面绘制出了（γｍｉｎ）ｍａｘ－ψ坐标系中一系列Ｋ值的等值曲线。系统反映了曲柄摇杆机构综合时各参数的取值范围和对应关系，具有一定的理论价值和实用价值。     

按行程速比系数设计曲柄摇杆机构的研究

根据曲柄摇杆机构的行程速比系数K(即极位夹角θ)和摇杆摆角ψ,通过引入曲柄固定铰链点的位置角,建立了曲柄、连杆和机架长度关于θ和ψ的显式函数关系;在此基础上,研究了机构设计的可能附加要求及其相应的设计方法,为曲柄摇杆的设计提供了各种可能选项;进而分析了各种附加要求必须满足的条件,以确保该机构存在且可用.     

曲柄摇杆机构的参数设计法

针对应用解析法设计曲柄摇杆机构时存在的问题,运用数学和机构性能知识,导出了满足曲柄摇杆机构的极位夹角θ和摇杆摆角ψ的基本方程.完成了机构尺寸以传动角γ为参数的显式表达,以"γmin=[γ]"为例介绍了机构的参数设计法.     

关于曲柄摇杆机构最小传动角的研究和见解

本文建立了曲柄摇杆机构最小传动角γ＿（ｍｉｎ）与摇杆摆角、极位夹角θ和在辅助圆周上曲柄回转中心的位置参数β之间的函数关系式；分析了上述三个参数对最小传动角的影响；用求极值的方法推出了γ＿（ｍｉｎ）最大时所对应的β、、θ值的确定方法；最后得出了γ＿（ｍｉｎ）≥４０°或５０°时，θ必须小于２５．１２°或１５．２３°等四个结论。     

关于平面连杆机构极位夹角的定义等几个问题的新探讨

本文提出了平面连杆机构极位夹角的新定义;推导出了无急回运动特性型、Ⅰ型和Ⅱ型曲柄摇杆机构的杆长关系,以及传动角γ为最小值和最大值时曲柄相应的位置。     

给定条件下曲柄滑块机构的研究

系统研究了在给定行程速比系数K(即极位夹角θ)下的曲柄滑块机构的设计问题.首先,通过引入曲柄固定铰链点的位置角,建立了曲柄长度、连杆长度和偏距关于θ和滑块行程h的显式函数关系.进而,研究了设计过程中对机构尺寸参量和传动角的各种可能附加条件,并给出各种附加条件下的机构设计方法.此外,以确保解机构存在且可用为前提,分析各种附加条件必须满足要求.     

曲柄摇杆机构动力学参数优化设计

曲柄摇杆机构应用广泛.为了使其有良好的传动性能,要求机构工作时压力角α(图1)越小越好,即传动角γ越大越好.而传动角的大小是随机构位置不同而变化的.因此,对这类断续负载的机构的设计,常根据工作要求给出机构的行程速比系数K、摇杆的长度l_3和摆角?,使γ_(min)≥[γ]=40～50°.     

具有最佳传动角的平面曲柄滑块机构的解析解法

提出了在给定行程速比系数 K (或极位夹角θ)情况下 ,设计具有最佳传动角 (γmin) max 的平面曲柄滑块机构的非数值精确解析解法—闭式解     

按许用传动角综合曲柄摇杆机构的非迭代法

建立了按许用传动角[γ]综合Ⅰ,Ⅱ型平面曲柄摇杆机构的一元四次方程。已知极位夹角θ、摇杆摆角ψ时,按[γ]综合Ⅰ型机构(ψ≠θ时)及Ⅱ型机构的统一方程是以曲柄相对尺度a为未知量的全系数一元四次方程;而按[γ]综合特殊Ⅰ型机构(ψ=θ时)的方程是以连杆相对尺度b为未知量的简单一元四次方程。基于实系数一元四次方程的矩阵解法,提出了按[γ]综合Ⅰ型机构(ψ≠θ时)及Ⅱ型机构的统一非迭代算法。给出了综合实例,并对求解结果进行验证。实例表明非迭代算法简便、快速、精确。     

曲柄摇杆机构极位夹角和摇杆摆角对机构传力性能的影响

在曲柄摇杆机构设计中 ,极位夹角θ ,摇杆摆角的确定 ,直接影响到机构达到一定传力性能的可能性 ,这一可能性即可由铰链中心A取点范围Δt来表示。我们利用计算机分析了θ、和铰链中心A取点范围Δt之间的关系 ,从而将θ、的确定与传力性能相联系。当一定时 ,随着θ值增大 ,满足rmin≥ [r]的A点取值范围Δt越少 ,当θ >θ极大 时 ,Δt值减少为零 ,机构不能满足传力性能的要求。此外 ,还得出不同值时所对应的θ极大 值 ,并以θmax—曲线表示了与θ极大 之间关系 ,为实际设计中 ,机构急回程度及摆角的确定提供了依据。     

按最小传动角最大的曲柄摇杆机构优化设计

在给定行程速比系数、摆角、摇杆尺寸的设计条件下,通过分析建立了Ⅰ,Ⅱ型曲柄摇杆机构最小传动角γmin与相对杆长a的函数方程及a的变化区间。应用MATLAB软件编写相关程序就可获得Ⅰ,Ⅱ型曲柄摇杆机构最小传动角γmin具有最大值的最优传动性能精确解,解决了在此设计条件下曲柄摇杆机构不易获得最小传动角γmin为最大值的最优传动性能解的设计问题,并通过实例验证此设计方法的正确与实用。     

按K和φ设计传力性能最佳曲柄摇杆机构的新方法

依据行程速比系数K和摆角φ设计曲柄摇杆机构时,曲柄回转中心A的位置选择直接影响机构传力性能好坏。综合考虑■的可能性,设计了一个既能用于Ⅰ型曲柄摇杆机构,又能用于Ⅱ型曲柄摇杆机构的新型机构,借助于ADAMS的仿真功能,可任意给定行程速比系数K、摇杆的摆角φ、摇杆长度l_3,方便地绘制曲柄、连杆、机架长度及最小传动角与曲柄回转中心A的位置之间的关系曲线,快速得到传力性能最好,又能实现行程速比系数K和摇杆摆角φ的曲柄摇杆机构各杆长度。     

具有最佳传动角的曲柄摇杆机构的闭式解

导出了在给定极位夹角和摇杆摆角情况下,综合具有最大的最小传动角的曲柄摇杆机的闭式解。