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。     

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。     

传力性能最佳的有急回曲柄摇杆机构的设计

分析了Ⅰ型曲柄摇杆机构极位夹角的可能取值:零度、锐角、直角和钝角,推导出上述各情况下杆长间的关系式。建立了最小传动角γ_(min)与曲柄固定铰链中心A的位置角准和极位夹角θ的数理关系,对A点位置角准的可行域和极位夹角θ的最大值给出了量化描述。以Mathematica为工具,开发了曲柄摇杆机构设计系统,绘制出γ_(min)-θ-准的三维曲面图。根据该图能迅速直观地获得最小传动角γ_(min)为最大的曲柄固定铰链中心A的位置,快速完成传力性能最佳的具有急回特性的曲柄摇杆机构的尺度设计。     

基于最优传动性能设计偏置曲柄滑块机构的研究

在给定行程速比系数和行程的设计条件下,根据偏置曲柄滑块机构图解原理图,通过分析得到曲柄长度的取值区间,推导出曲柄滑块机构的结构尺寸设计计算公式,并建立曲柄长度是最小传动角的函数方程。应用MATLAB软件平台编写程序获取α-γmin变化线图并求解最小传动角γmin具有最大值γmin(max)时曲柄长度值,将曲柄长度值代入设计计算公式,即可获得曲柄滑块机构唯一最优传动性能解,并通过实例验证此种设计方法的可行性与正确性,设计过程简捷明了。     

按最佳传动角设计偏置曲柄摇杆机构的闭式解

运用过去研究的成果,导出偏置曲柄摇杆机构最小传动角统一函数式;利用数学知识,证明最小传动角在定义域的开区间内存在最大值的充要条件;最后导出按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的闭式解。     

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。     

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。     

同时具有许用传动角[γ]和最显著急回特性Kmax的两类平面曲柄摇杆机构设计

以“辅助角方法”为理论基础,提出并解决了按一并具有许用传动角[γ]和最显著急回特性Kmax之条件设计Ⅰ型、Ⅱ型平面曲柄摇杆机构的理论课题。     

按连杆长及两运动位置最优设计曲柄摇杆机构

已知连杆长度及两个运动位置,以曲柄摇杆存在条件、连杆连续运动条件设计机构最小传动角的最大值,然后依据许用传动角条件,以机构结构最紧凑为目标函数,优化了曲柄摇杆机构的几何尺寸。     

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。     

关于曲柄摇杆机构极位夹角的若干命题及其应用

针对具有急回特性的Ⅰ、Ⅱ型曲柄摇杆机构,通过深入分析极位夹角与构件尺寸之间的内在关系,获得了Ⅰ型曲柄摇杆机构极位夹角分别小于、等于或大于90?的几何条件以及Ⅱ型曲柄摇杆机构极位夹角一定小于90?的结论,揭示了曲柄摇杆机构设计时作为已知条件的极位夹角和摇杆摆角之间应满足的要求。首次将研究结果综合形成为5个定理,并通过实例说明了这些定理的应用。     

曲柄摇杆机构的查表设计法

在文献 [1]的基础上提出了具有急回特性的曲柄摇杆机构的三角定模原理 ,以速比系数K、摇杆摆角Ψ、解角δ[1] 为基本参数 ,建立各个杆长比以及最小传动角γmin 与基本参数之间的关系表格 ,设计时可根据已知的K、Ψ和某个杆长比 (或 [γ ] )由表格取其临近解或用插入法求得精确解。在同K同Ψ一栏中还列出了 (γmin) max 值和对应的解角最优值δ ,以便获得传力性能最好的优化解。该法简便而精确     

曲柄摇杆机构的优化设计

给出了曲柄摇杆机构在已知Ｋ及φ并满足设计要求条件下的最小传动角达到最大值的优化设计方法。     

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.     

按传动角设计曲柄摇杆机构的闭式解

针对现行按传动角设计曲柄摇杆机构方法的缺陷,证明了按γmin≥[γ]设计曲柄摇杆闭式解的存在性和唯一性;运用机构学知识,将γmin≥[γ]转化成一元不等式,用数学知识证明了与含参数的变系数的一元二次不等式同解;根据一元不等式与参数的关系导出参数可能的表达,依据闭式解的唯一性排除参数不可能表达,从而确定γmin≥[γ]的闭式解。     

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。     

曲柄摇杆机构在给定速比系数时最小传动角的可能最大值

在文献[1]的基础上．导出了具有急回特性的曲柄摇杆机构在给定行程速比系数K时，最小传动角的最大值(γmin)max及其对应的摇杆摆角ψ、解角δ的解析计算公式．不需进行迭代优化就能算出，为在综合曲柄摇杆机构之前审核K值是否合理，提供了简捷准确的计算方法。     

平面曲柄摇杆机构力的最佳传动条件

本文深入研究了按给定行程速比系数和摇杆摆角设计曲柄摇杆机构肘力的最佳传动条件——在满足空回行程最小传动角条件下,使工作行程传动角与90°偏差值最小。     

两类曲柄摇杆机构的设计

曲柄摇杆机构是机器制造业中广泛采用的一种机构。影响这种机构运动和传力特性的因素主要有:从动摇杆的摆角ψ、行程速比系数K、连杆与曲柄长度的比值α及传动角γ等。上述四个因素间的关系如何?在一定的条件下ψ或K的最大值为多少?按给定的ψ和K怎样合理确定该机构的尺寸?这些都是设计者迫切需要解决的问题。为此作者将曲柄摇杆机构区分为两种类型,分别提供了在给定许用传动角的条件下ψ、K和α的关系线图。现将这种机构的设计计算方法介绍如下。一、曲柄摇杆机构的两种类型