Tchebycheff Lambada近似直线导引机构尺度探究

通过对Tchebycheff lambada近似直线机构的结构和运动特性进行分析,揭示了该机构作为近似直线导引机构,其直线精度高的缘由;对其综合方法进行归纳,总结出以轨迹对称的连杆机构作为近似直线导引机构的综合理论方法;举例证明了该方法的正确性.     

瞬心无穷远近似直线导向机构综合及解域寻优方法

对连杆平面瞬心趋向无穷远的一类平面四杆直线导向机构,在给定理想直线点位与机架一定铰点位置的设计条件下,提出一套通用机构综合模型。推导了机构综合解析求解公式,给出了机构综合及寻优方法示例。该方法可综合得到无穷多满足理想直线点位要求的直线机构,并可根据设计需求施加运动学约束,计算可行机构解域,绘制解域上感兴趣的运动性能分布图;设计者可准确快捷地从无穷多设计方案中找出满足约束的全局最优直线机构。综合示例表明,所提方法为瞬心无穷远直线机构综合这一类问题提供了新的解决思路;综合过程简单直观、通用性强,适用于瞬心无穷远具有2阶、3阶密切直线机构的计算机辅助设计,有利于这类机构设计质量的提升并有效压缩设计周期。     

对称铰链四杆近似直线机构综合方法研究

提出了一种综合与给定直线在三个点上一阶密切的对称铰铁四杆近似直线机构的方法。应用位移矩阵理论推导了连杆曲线与给定直线在三个点上一阶密切时机构参数应满足的方程，同时通过设定机构初始位置，使其能够满足速度方向条件。也给出了用该方法综合的几个机构实例和一个应用实例。     

给定四组连架杆角位移机构稳健设计

基于运动转换数学模型,将给定两连架杆四组对应角位移的机构综合问题转化为四位置导引机构综合问题。通过构建圆点曲线映射方程建立角度参数与机构解间的一一对应映射关系,确定输出质量特性指标建立稳健性能评价数学模型,计算可行稳健机构解域,并以直观图形式给出可行稳健机构解域上机构的稳健性能及其分布趋势,实现了稳健性能的可视化全解域寻优。     

瞬心无穷远时近似直线轨迹的四杆机构综合

连杆拐点圆上点附近曲线段与直线之间的近似度很高,工程上常利用其机构作为直线导引机构。针对铰链四杆机构连杆瞬心无穷远时拐点圆不存在,现有的方法不能综合出近似直线轨迹四杆机构的问题,提出瞬心无穷远时连杆曲率叠加原理,根据运动学原理进行分析,推导连杆上任意点曲率计算公式,证明曲率叠加原理的正确性,并得到求解铰链四杆机构连杆两铰链线上零曲率点的图解法。利用图解法能够解决瞬心无穷远时近似直线导引机构的综合问题,从理论上解决了瞬心无穷远时这一特定位置近似直线轨迹导引机构的综合问题。得到的方法简单、直观、适用,是拐点圆理论有力的补充和完善。     

“梯形”四杆直线机构综合方法的研究

在给定直线上一点和直线方向以及两个机架点的情况下 ,得到可以综合出具有鲍尔点的“梯形”四杆直线机构的方法。分析了曲率驻点曲线蜕化的原因和结果 ,利用蜕化了的曲率驻点曲线和欧拉 -萨法利方程得到了综合四杆直线机构的公式。机构经过给定点时连杆平行于机架。     

特殊位形下近似直线轨迹连杆机构综合

采用解析法建立了一般情况下混合点近似直线机构综合的通用数学模型,并给出了方程中关键参数的求解方法.为避免机构综合过程中设计参数选取的盲目性,利用数值计算方法确定并绘制设计变量的可取值域.对于综合得到的一系列可行机构的直线近似度、最大杆长、机构类型等性能参数进行了比较和分析.开发了机构综合软件并给出综合示例验证了公式和方法的正确性和可行性.     

“三角形”铰链四杆直线机构综合方法的研究

分析了 Ball点位于机架上并且直线方向垂直于机架时 ,曲率驻点曲线蜕化的原因和结果。利用欧拉 -萨法利方程得到了此情况下综合四杆直线机构的方法 ,用此方法可综合出具有四个无限接近点 (即所谓的 Ball点 )直线机构。此时的机构外形为一三角形 ,称为“三角形”铰链四杆直线机构。以文中的结论为基础 ,分析了综合出曲柄摇杆机构的条件     

近似直线轨迹的曲柄滑块机构尺寸综合和精度

针对当曲柄与连杆重叠共线的特殊位型下曲柄滑块机构连杆上一点轨迹为近似直线而达到近似停歇的六杆机构,研究了曲柄滑块机构的尺寸综合,解决了要实现停歇连杆点位置的选择问题;导出了该机构停歇误差计算式,利用该式可以计算在一定误差范围的近似停歇长度。     

四位置导引机构解域分析及稳健性评价方法

针对四位置导引机构综合寻找全局最优稳健机构解困难的问题,基于映射理论,通过建立圆点曲线统一参数方程实现在同一有限坐标平面内构建机构解域,提出评价机构输出运动稳健性的方法,施加约束条件计算可行稳健机构解域。在可行稳健机构解域或感兴趣的区域上绘制机构稳健性能分析图,确定满足实际工程需要的无缺陷最优稳健机构。最后通过示例分析,验证了方法的可行性和有效性。     

瞬心无穷远直线导向机构通用综合方法研究

为了解决瞬心无穷远这一类特殊直线导向机构的综合问题，提出一种通用的设计方法，适用于铰链四杆机构、滑块机构和摇块机构。给出了机构综合推导公式和综合示例。给定理想直线和机架一定铰点，设计变量两两组合，可以得到无穷多机构解，将其表示在解域中，并绘制出设计者需要的机构运动学属性图。通过施加对机构及连杆曲线的约束，计算可行解域，最后设定寻优目标，就可自动筛选出最优直线机构。该方法不仅解决了瞬心趋于无穷远时铰链四杆直线导向机构综合的问题，而且推广至含移动副机构综合。由示例表明，综合过程较为直观便捷，实用性强，可为设计者提供更多种选择。     

实现三阶密切直线导路机构解析全解

对于给定机架和欲逼近直线上的点及方向角,为解决寻优难问题,选取一个连架杆方位角为设计参数,基于Euler-Savary方程和曲率-驻点曲线方程,采用解析法求解含鲍尔点直线机构全解,并实现全部机构尺寸和直线性能的图形可视化。施加运动学约束,计算可行解区间,为具有三阶密切直线导路机构的最优运动设计提供一种先进有效的设计方法,最后通过设计示例验证公式与分析方法的正确性和可行性。     

拐点圆在近似直线机构综合上的应用研究

:介绍了拐点圆的 Bobillier图解法及其特性 ,并用拐点圆综合了实现近似直线轨迹的四杆起重机构     

综合铰链四杆直线机构的一种方法

在给定的直线方向作垂直于给定点和一个机架点的连线,分析了曲率驻点曲线蜕化的原因和结果。利用蜕化了的曲率驻点曲线和欧拉-萨法利方程得到了综合四杆直线机构的公式,用此公式可综合出具有Ball点的直线机构。分析了其中的三个特殊点（见文中第四部分）,对第三个特殊点得到了此时机架点B0可以在一条直线上任意选取的新结论。这对于综合曲柄摇杆四杆机构是很有用的。     

瞬心无穷远时综合四杆直线机构的研究

给出了当瞬心在无穷远时综合平面四杆直线机构的方法 ,用此方法可综合出具有四个无限接近点 (即所谓的 Ball点 )近似直线四杆机构。以作出的 g- W关系图为基础 ,进一步分析证明了由之可得到较满意的机构     

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。     

连架杆与机架共线位形直线导向机构综合及分析

基于欧拉-萨法里方程和曲率-驻点曲线方程提出连架杆与机架共线位形时直线导向机构综合及解域分析方法。该方法通过改变动铰点距离极点的距离和机架长度综合出无穷多直线机构,并直观表示出机构尺寸及机构运动学属性。设计师添加其所需的运动学约束条件,计算满足约束的可行区间,进而在可行区间上寻找到满足需求的最优机构,解决机构寻优难问题。     

一种特殊位形直线导路机构设计

当Ball点位于连架杆铰点连线的特殊位形时,给定机架一个定铰点和欲逼近直线上的点及方向角的条件下,采用解析几何法建立机构综合模型求解满足运动学要求的具有三阶密切直线机构全解。为解决综合所得无穷多机构寻优难问题,分析包括直线近似度在内的机构运动学属性并实现机构属性的图形可视化,施加运动学约束,计算可行机构图形解域,引导设计者从中寻找全局最优机构解,并通过综合示例验证机构综合模型与性能分析方法的正确性和可行性。     

精确直线可展机构及其动力学分析

将Hart直线机构和剪叉机构相结合,提出一种仅含转动副的直线可展单元,并设计得到一种精确直线可展机构。根据机构结构学分析理论,阐述可展机构的模块化组成原理,将机构的组成分解为底部模块、中部模块和顶部模块,3种模块均由直线可展单元构成;对单个直线可展单元进行运动学建模,结合机构的模块化组成原理,推导得到任意模块间的运动学递推关系,求解得到多层模块条件下机构的整体运动学模型,运用Lagrange方程构建机构的整体动力学模型;以3层可展机构为例,对其进行动力学数值计算和虚拟仿真,验证所建运动学和动力学模型的正确性和有效性。通过给定末端执行器的输出运动规律,求解得到机构所需的驱动力矩,结果表明：末端执行器为正弦加速度曲线时,机构在整个工作周期内无冲击,运动稳定性好。     

筝形直线可展机构及其动力学分析

将筝形直线机构与剪叉机构结合,提出一种仅含转动副的筝形直线可展单元,并设计得到一种筝形直线可展机构。根据机构结构学分析理论,阐述了筝形直线可展机构的模块化组成原理,并将其分解为外部模块和中间模块,两种模块均由筝形直线可展单元构成;对单个的筝形直线可展机构进行运动学建模,结合其模块化组成原理,得到相邻模块间的运动学递推关系,并以此为基础,运用Lagrange方法建立筝形直线可展机构整体动力学模型;以6层可展机构为例,对其进行动力学数值计算和虚拟仿真,通过设置末端执行器的输出运动规律,求解得到机构所需的驱动力矩,验证所建运动学和动力学模型的正确性和有效性。研究结果表明:当末端执行器的输出运动规律为正弦加速度曲线时,机构在整个运动过程中稳定性好,无冲击影响。