平面四杆机构死点问题探讨及应用

主要以曲柄摇杆机构为例,分析了平面四杆机构死点实质、极限位置、形成死点条件等,为平面四杆机构解决死点问题、利用死点特性提供了理论依据。研究发现机构死点问题可以设法消除,而且存在着一定的应用和发展空间。     

STEP函数驱动铰链四杆机构双摇杆运动仿真研究

四个刚性杆件,且两杆之间均用转动副相连接的最简单的平面连杆机构称为铰链四杆机构。铰链四杆机构的优点是能够实现多种运动规律及运动轨迹,结构简单、容易制造、工作可靠、能承受较大的载荷,常常演化为不同的外形、构造和特性来扩大其应用。对铰链四杆机构的运动分析及机构力分析主要采用图解法和解析法,图解法精度不高,解析法求解繁琐,运算量大。随着计算机应用的普及以及机械相关分析软件的开发,基于动力学分析软件,能够形象直观地了解铰链四杆机构的特性。铰链四杆机构可分为三种基本运动型式：曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆。双摇杆的两个连架杆均为揺杆,摆动时会产生两个极限位置。该文以计算机绘图软件CAXA电子图板或者Auto CAD作为载体,从摇杆极限位置的几何条件出发,精确图解得到双摇杆主动杆的摆角,用解析法验证摆角的正确性。最后运用UG软件的STEP函数来驱动摇杆在两个极限位置运动,表达双摇杆的运动形式,得到铰链四杆机构所需的运动规律及特性。     

平面四杆和六杆机构的拐点圆及其上点轨迹的分析

研究了铰链四杆和六杆机构拐点圆的计算方法;利用 FORTRAN77与AutoCAD 的接口子程序,绘出了铰链四杆机构及并联六杆机构拐点圆上一系列点的轨迹,并分析了其规律性。特别是六杆机构拐点圆计算问题的解决以及具有计算和绘图全套功能的软件包 GDY 的编制,可进一步了解拐点圆的运动几何学特性并在机构分析与综合中加以应用。     

任意铰链四杆机构运动识别与连杆曲线的实现

本文应用VisualBasic面向对象的方法,建立了任意铰链四杆机构的运动学计算模型。介绍了任意铰链四杆机构运动识别及利用鼠标事件实现其任意点连杆曲线的方法。实现了任意铰链四杆机构的运动仿真。     

铰链四杆机构仿真系统的设计

采用复数矢量法建立了铰链四杆机构数学模型,对四杆机构的运动轨迹、位移、速度、加速度进行了分析,同时基于VB语言的开发功能,开发了铰链四杆机构仿真模拟系统。构建了一个良好的人机交互界面,操作方便,实现容易。本系统为四杆机构的运动学分析提供了一套简便、实用的方法,可应用于工程模拟、工程设计和计算机辅助教学。     

判断铰链四杆机构基本类型的新方法

提出了一种判断铰链四杆机构中连架杆是否为曲柄,从而判定铰链四杆机构三种基本类型的新方法,该法方便、实用。     

航天器杆件死点特性结构锁设计与分析

针对天地往返航天器舱门需要重复开启与关闭的实际需求及传统火工分离装置只能单次解锁且伴随大冲击与振动的缺点,提出一种曲柄-摇杆四杆舱门重复锁紧机构。该机构基于平面四杆机构的死点区域来实现对舱门的可靠锁定,具有承载能力大、锁紧及解锁过程冲击微小、结构简单、重量轻及性能可靠等优点。为了更好地利用该机构的死点特性完成舱门的可靠锁紧,对机构的死点特性进行建模分析,给出使机构自锁的死点区域。对锁紧机构进行参数化建模,建立机构的参数化优化目标函数,利用MATLAB对进行机构优化设计并得到最优结构参数。仿真结果表明所提的锁紧机构可将舱门可靠地锁紧且经过优化后的锁紧机构所需的驱动力矩显著降低,具有较高的驱动效率。     

基于ANSYS的3种四杆柔性铰链机构刚度特性分析

单平行四杆柔性铰链机构作为移动副被广泛用于超精密工作台、精密传感器中。超精密工作台依靠其变形产生位移,故刚度特性对其定位精度影响较大。针对3种不同类型的四杆柔性铰链机构,对其刚度进行理论计算,同时,基于有限元软件ANSYS 12.0分析了3种不同类型的四杆柔性铰链机构。通过比较、分析得出了不同的外形尺寸对于四杆柔性铰链机构刚度的影响程度以及3种机构之间的刚度关系,为确定3种机构的适用场合和在MEMS设计过程中柔性铰链的选用提供了依据。     

断路器弹簧操动机构双四杆机构优化设计

断路器弹簧操动机构中四杆机构的结构参数直接影响着断路器动触头的速度和位移。很多厂家在生产弹簧操动机构过程中,四杆机构设计较多为经验设计,需要不断试验、修改、比较。为适应实际生产过程中不同机构输出要求,能够快速准确给出四杆机构系统的理论设计方法和修改方案尤为重要。文中通过分析四杆机构与断路器弹簧操动机构的输出特性的关系,按照输出力特性设计铰链四杆机构结构参数。基于粒子群优化算法求解计算结果,运用MATLAB编程设计图形用户界面。图形用户界面中通过调整相应参数可以快速修改方案并得到计算结果,使弹簧操动机构四杆机构设计直观方便。     

变杆长参数化四杆机构的运动学仿真

基于商用软件平台ADAMS,采用参数驱动技术创建了铰链四杆机构的运动学仿真模型和相应的人机操作界面,通过建模和运动学仿真,方便快捷地绘制了精确的四连杆机构分析图谱,实现了铰链四杆机构连杆曲线图谱的绘制功能,从而为四杆机构设计提供了准确的设计数据.该研究成果对于四杆机构运动轨迹选型和尺度综合具有一定的工程指导意义和应用价...     

同轴全铰链双输出脉冲发生机构尺度综合与优化

以高效率、高平稳性、结构简化为主要目标,对全铰链同轴双输出函数发生机构进行尺度综合.将该六杆机构视作由一套基础四杆机构和一套等价四杆机构并联而成.采用"分组综合"的策略,即先建立"按两个位置综合且瞬时传动比相等"为目标的基础四杆机构综合模型进行求解.再以该四杆机构为基础,运用"变杆长四杆机构"的等价原则,求得与基础四杆机构具有相似运动规律的等价四杆机构的尺寸参数.这样较好地解决了这一特殊的高阶运动参数尺度综合问题.实例综合结果表明该机构脉动值仅为6%.     

集中柔度全柔性机构变形分析及仿真

柔性铰链四杆机构在精密机械中的应用日益广泛.采用伪刚体模型法对具有集中柔度的全柔性铰链四杆机构进行了分析,利用MATLAB编写了外载荷与杆件转角关系的Newton迭代法程序.同时用有限元方法建立了全柔性铰链四杆机构模型,并用ANSYS进行了仿真.给出了两种方法的计算实例,对所得结果进行了讨论,分析了误差产生的原因.     

平面二自由度全铰链五杆轨迹机构综合方法的研究

对平面二自由度五杆机构的位姿形式及位置逆解进行分析之后,提出了用二自由度辅助机构进行全铰链五杆轨迹机构综合的方法。该方法先将平面二自由度全链五杆机构看成由两个开链二杆机构组成的机构。然后按照给定要实现的轨迹,用二自由度辅助机构分别综合出两个开链二杆机构。最后再将综合出的两个开链二杆机构组合成全链五杆机构。按照此种方法综合出的全铰链五杆机构可精确地实现给定的轨迹,配以合适的驱动方式可进行异形边界及系列边界的加工,本文的研究为特殊类型边界的加工提供了手段。     

铰链六杆间歇机构综合的数值方法

以机构学知识中的常定曲率圆点曲线和常定曲率圆心曲线为理论基础 ,采用“直线扫描”法综合铰链六杆间歇机构中的基础四杆机构 ,然后用“切线包容”法综合输出二级杆组 ,并讨论了铰链六杆间歇机构的曲柄存在条件。应用该方法 ,编制了一套铰链六杆间歇机构综合的可视化设计软件 ,综合出了具有高质量停歇的铰链六杆间歇机构 ,实现了铰链六杆间歇机构综合的自动化与可视化。该软件不仅设计速度快 ,且对于给定停歇角从 2 5°到 14 0° ,输出摇杆的摆角从 10°到 160°间的任意组合均能得到多个满意的解     

便携式多功能连杆机构教具设计和实现

作为平面连杆机构较为常见的形式,正铰链四杆机构有三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构,双摇杆机构。铰链四杆机构的组成条件、运动原理和规律在机械类通用教材《机械基础》中被作为教学的重点。为了使同学们尽快掌握这以便捷、实用、高效的解决机械原理课堂上平面连杆教学问题为对象。提出了一种可变形的铰链四杆机构,再巧妙地配以折叠式机架,便制成了一种可讲解平面四杆机构特性,铰链四杆演化形式,铰链四杆运动轨迹及其应用实例。实验结果表明,该教具工作稳定,性能可靠,功能实现效果好。     

柔性四杆机构的分析及MATLAB仿真

柔性铰链四杆机构在精密机械领域应用日益广泛,全柔性机构不能简单的用为刚体模型进行动力学分析。文章构建了柔性丝四杆机构的模型,并采用伪刚体模型法对集中柔度的四杆机构进行理论分析,得出了杆件转角与外作用力的普适性公式;对柔性铰链四杆机构的实例进行了计算分析,并用MATLAB软件对实例进行仿真分析,得出的结果误差为3%,验证了该理论方法的可行性;最后得出在弹性变形内外作用力与危险点应力成正比。     

LabVIEW在铰链四杆机构运动分析中的应用

通过解析法建立铰链四杆机构的数学模型,借助LabVIEW软件编程建立铰链四杆机构运动特性曲线仿真界面,实现了不同杆长在同一分析界面下的图形化显示,更便于研究杆长对铰链四杆机构的影响,为铰链四杆机构的设计提供参考依据。     

基于PRO/M的四杆机构的仿真

本文介绍了一种计算机仿真进行四杆机构的运动分析的方法,该方法可以方便地求出四杆机构各点的速度、加速度、铰链的受力,绘制各点的运动轨迹,为四杆机构的运动分析寻找了一种新途径。     

铰链点可互换的近似直线机构综合方法及解域研究

基于拐点圆极点理论,给出了一种可以综合出无穷多铰链四杆近似直线机构的方法。用解析法证明了该方法综合出近似直线机构的一个连架杆的固定铰链点和对应动铰链点可以互换,铰链点互换前后得到的两个机构具有相同的鲍尔点和直线方向,另外一个连架杆不变。推导了综合曲柄摇杆直线机构的公式,并绘制了曲柄摇杆机构解域图。计算示例表明该方法简单有效,能迅速综合出曲柄摇杆直线机构,且综合出的机构动铰链点和固定铰链点可互换。所得到的近似直线机构为实际工程应用提供了更多选择。     

滑块机构的分类方法及其运动特性分析

按照尺寸关系对滑块机构进行了全面系统的分类 ,提出了滑块机构的两种类型和摇杆滑块机构的三种类型 ,绘制了分类线图 ,并分析了滑块机构的安装形式、连架杆运动范围、死点位置、滑块行程、最小传动角等特性。