曲柄群机构的动平衡条件分析

针对曲柄群机构动平衡方法研究的不足,将质量矩替代法和动量矩替代法相结合推导出曲柄群驱动机构摆动力和摆动力矩完全平衡条件,得出连杆桁架作用在相邻曲柄上的附加质量矩和附加动量矩公式以及二副杆树系统的摆动力和摆动力矩完全平衡条件。将曲柄群机构的动平衡问题归结为求解一个线性方程组而实现机构力和力矩的平衡,同时还得出此类机构只施加配重而不需附加惯性配重机构就可实现机构动平衡,该动平衡方法的应用对物理样机的实验方案设计和配重参数的选择都具有较强的理论指导意义。     

平面连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法

改进了建立平面（连杆）机构摆动力完全平衡条件的质量矩替代法。其基本思路是利用质量矩替代将平面连杆机构摆动力完全平衡问题,简化为二副构件的质量矩替代和平面开链的摆动力完全平衡问题。着重导出了二副构件及平面开链的质量矩替代条件与公式,由这些替代条件与公式可直接构造出一般平面机构的摆动力完全平衡条件;最后以一平面六杆机构为例说明了该方法的应用。     

基于线性独立矢量法的曲柄群驱动机构摆动力平衡分析

依据摆动力的完全平衡理论对曲柄群驱动机构运行中的摆动力进行平衡,通过质量再分配法中线性独立矢量法建立机构总质心和各构件质心的表达式。由总质心保持静止不动的平衡条件,得到典型曲柄群机构的几何、物理参数应满足的平衡方程,从而对各曲柄所应加配重的位置和大小进行合理布置。建立多曲柄驱动机构每个封闭平行四边形的平衡方程时,以各曲柄上连接的连杆数为依照对曲柄质量进行等分,计算出每个构件在任意位置的质心参数(ri,θi),推导出双曲柄机构和三曲柄机构摆动力完全平衡时的平衡条件,这种摆动力平衡方法也适用于含更多曲柄的曲柄群驱动机构中。     

球面机构摆动力完全平衡的质量矩替代法

本文提出了球面机构摆动力完全平衡的一种新方法——质量矩替代法。可将球面闭链机构摆动力的完全平衡转化为球面开链摆动力的完全平衡。文中导出了二副构件进行质量矩替代的前提条件与公式，球面开链摆动力的完全平衡条件。最后以一种单自由度两环球面机构为例，导出了其摆动力完全平衡条件。     

含 R、P 副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法(Ⅰ)──质量矩替代

提出了含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法，将含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力的完全平衡简化为ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代。本文着重导出了ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代条件与公式。由这些质量矩替代条件与公式，按照本文第（二）部分给出的含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡条件的构造步骤，可直接构造出一般含Ｒ、Ｐ副空间机构的摆动力完全平衡条件，使得这类机构摆动力完全平衡条件的建立过程大为简化。     

含R,P副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法（I）…

提出了含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法，将含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力的完全平衡简化为ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代。本文着重导出了ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代条件与公式。由这些质量矩替代条件与公式，按照本文第（二）部分给出的含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡条件的构造步骤，可直接构造出一般含Ｒ、Ｐ副空间机构的摆动力完全平衡条件     

曲柄群机构的惯性力和惯性力矩平衡

在对曲柄群机构特点进行探讨的基础上,进行了曲柄群机构的惯性力和惯性力矩的分析,给出了曲柄群机构惯性力和惯性力矩平衡的条件,得出了在实际应用中对曲柄群机构进行惯性力和惯性力矩平衡的方法。结果表明,在曲柄群机构中确定适当的平衡质量的质径积使机构满足惯性力平衡后,只需在设计中调整连杆质心在特定位置,即可满足该机构惯性力矩的平衡。该结果对于工业生产中设计曲柄群机构的结构尺寸,以减小或消除该机构的基础振动有一定的实际意义。     

平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡的质量矩与动量矩替代法

提出了简化平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡的质量矩与动量矩替代法,将平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡简化为二副构件和全Ｒ副平面开链的质量矩与动量矩替代。本文利用复数可简便地导出二副构件和平面开链的质量矩与动量矩替代条件和公式。由这些替代条件和公式可直接构造平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡的条件,大大简化了平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡条件的建立过程。     

曲柄群机构单元化惯性力矩平衡

针对曲柄群机构的特点,将曲柄群机构划分为曲柄和连杆两类运动单元,首先以运动单元为基础,通过改变质量分布状态实现该曲柄群机构的惯性力平衡。在机构惯性力平衡的基础上,推导了机构惯性力矩平衡时连杆质心坐标与曲柄回转中心坐标的关系,得出通过改变连杆质心位置实现曲柄群机构惯性力矩平衡的方法,并通过仿真试验证明了该方法的有效性。该方法得到的计算结果简单明了,同时对于工业生产中设计曲柄群机构的结构尺寸以减小或消除该机构的基础振动也具有较好的指导意义。     

不同结构形式曲柄对曲柄群驱动机构的动平衡影响研究

研究不同结构形式配重曲柄对曲柄群机构动平衡效果的影响,根据质量矩替代法和动量矩替代法得出曲柄群驱动机构动平衡条件,并参考此类机构在烟草包装机械中曲柄的结构形式,建立3种不同配重曲柄的六曲柄群机构仿真模型,仿真结果表明扇形最适合作为配重曲柄的结构形式,其动平衡效果比矩形曲柄和三角形曲柄要好,对机构物理样机的设计优化具有重要的参考价值和指导意义。