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。     

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。     

基于Frendenstein方程的裹包执行机构-曲柄摇杆机构设计

在包装机械的裹包执行机构中,常用曲柄摇杆机构完成裹包的折叠工作。该类曲柄摇杆机构给定曲柄与摇杆的两组对应位置,且其中一组位置为机构的外极限位置。提出基于Frendenstein方程,用解析法设计这类机构。在给出利用Frendenstein方程设计机构过程的基础上,用极位条件给出补充方程,并采用降维求解的思想,用搜索迭代法求解。详细介绍了设计过程,并用VB联合Pro/E开发了这类机构设计的通用设计系统,能够实现这类机构的参数化设计及仿真。通过实例进行了设计及仿真验证。     

平面五杆机构连架杆转角空间分析

根据杆长之间的关系 ,把五杆机构分为三种类型 ,指出每种类型的两连架杆在转动过程各自所能转动的角度范围 ,给出求解平面五杆机构连架杆转角空间的数值算法。     

单曲柄双摇杆机构同步性能优化

针对在扑翼机构与可变后掠翼机构中广泛应用的单曲柄双摇杆机构两侧摇杆存在转角偏差的问题,提出利用解析法与仿真试验相结合的优化设计研究思路。将单曲柄双摇杆机构从两种特例拓展为一般性的统一模型,基于平面连杆机构基本方程建立摇杆同步性能的优化设计数学模型。通过引入摇杆转角偏差小量假设和极限位置对称性假设,利用泰勒展开公式,求解出最优设计变量的理论关系式。但该理论最优解要求摇杆长度不固定,须随时变化,工程中难以实现。在理论最优解的基础上,结合大量系统地机构仿真试验研究,进一步给出获得单曲柄双摇杆机构同步性能优化解的近似经验公式与设计曲线图,从而得到单曲柄双摇杆机构同步性能优化问题的完整解法,并通过设计实例验证了该方法的工程实用性。     

四杆机构的优化设计

在设计四杆机构时,要满足两连架杆对应的多个位置(三个位置以上),有时是非常困难的.本文提出了一个优化设计方法,即在满足两连架杆位置误差最小及结构尺寸最小的前提下,应用非线性规划理论求解最优设计方案.     

一类齿轮五杆轨迹同源机构的研究

借助于Roberts-Chebyshev定理,将曲柄摇杆轨迹同源机构的两曲柄分别用一双杆组代替,并要求双杆组满足一定的几何尺寸条件和运动条件,使变形后的机构为齿轮五杆机构,且满足机构的一个连架杆以及与其相连的连杆能够整周转动。通过对两机构间的几何关系分析和连杆平面上一参考点运动轨迹谐波成分分析以及机构运动仿真演示,证明了这两个机构为轨迹同源机构,并揭示了这种同源机构基本结构尺寸型间的内在联系。     

平面五杆机构类型判别方法的研究

提出并验证了平面二自由度五杆机构双曲柄存在的充分条件，提出平面五杆机构的类型不仅与五杆机构的杆长有关，而且还与机架和原动件的选取有关。平面五杆机构若满足：Lmax Lmin1 Lmin2≤a b（其余两杆的长度和），且当一个短杆为输入连架杆，而另一个短杆为机架或另一输入连架杆时，则该五杆机构必存在双曲柄。     

给定连杆点两个位置及两连架杆对应转角综合铰链四杆机构研究

对于给定连杆点两个位置及两连架杆对应转角和机架杆长等条件，综合铰链四杆机构的问题，以刚体位移矩阵为工具，用解析法分析了此问题有定解的条件，推导出了此问题的设计变量关系式，提出了解析设计步骤，并通过算例予以验证。     

可调四杆函数发生器的综合

介绍了利用多自由度五杆机构综合四杆可调函数发生器的方法。它可在不改变四杆机构活动构件尺寸的条件下,通过变动五杆机构一连架杆的角位置对所发生的函数进行调整,使四杆机构两连架杆转角在机架两种安装相位下实现两个给定的函数关系。