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。     

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。     

曲柄摇杆机构动力学参数优化设计

曲柄摇杆机构应用广泛.为了使其有良好的传动性能,要求机构工作时压力角α(图1)越小越好,即传动角γ越大越好.而传动角的大小是随机构位置不同而变化的.因此,对这类断续负载的机构的设计,常根据工作要求给出机构的行程速比系数K、摇杆的长度l_3和摆角?,使γ_(min)≥[γ]=40～50°.     

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     

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。     

按最小传动角设计曲柄摇杆机构的解析方法

提出了一种设计曲柄摇杆机构的解析新方法,即按最小传动角γ<,min>和其他已知条件(行程速比系数k、摇杆摆角妒和其中一杆长度),采用解析几何方法建立一系列关系式来确定该机构其余杆件长度的方法.     

按最小传动角最大的曲柄摇杆机构优化设计

在给定行程速比系数、摆角、摇杆尺寸的设计条件下,通过分析建立了Ⅰ,Ⅱ型曲柄摇杆机构最小传动角γmin与相对杆长a的函数方程及a的变化区间。应用MATLAB软件编写相关程序就可获得Ⅰ,Ⅱ型曲柄摇杆机构最小传动角γmin具有最大值的最优传动性能精确解,解决了在此设计条件下曲柄摇杆机构不易获得最小传动角γmin为最大值的最优传动性能解的设计问题,并通过实例验证此设计方法的正确与实用。     

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.     

按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的实用线图研究

本文通过建立曲柄摇杆机构最小传动角γｍｉｎ与摆角ψ、极位夹角θ和在辅助圆周上曲柄回转中心位置参数β之间函数关系式；求出了最佳传动角（γｍｉｎ）ｍａｘ和与之对应的曲柄摇杆机构各杆的相对尺寸；利用计算机全面绘制出了（γｍｉｎ）ｍａｘ－ψ坐标系中一系列Ｋ值的等值曲线。系统反映了曲柄摇杆机构综合时各参数的取值范围和对应关系，具有一定的理论价值和实用价值。     

曲柄摇杆机构中A、D与■相对位置的判定定理及判别最小传动角三个命题的解析证明

1 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与摇杆的活动铰链中心C的两极限位置连线(?)的相对位置关系(如图1所示),而这一位置关系通常是靠作图来判断的,既费时又麻烦。本文拟通过曲柄摇杆机构中各杆的长度关系导出A、D与(?)相对位置的解析判别定理,并用解析法对判别最小传动角的三个命题加以证明。     

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。     

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。     

高速印刷机机构输出件最优初位角、最大行程角存在性及其求解

以高速印刷机机构为研究对象,在满足许用压力角前提下,取定摇杆初位角θ50某一值,即对应有摇杆行程角β_m某一最大值(β_m)_(max),据此搜索解得最优初位角θ*50、(β_m)_(max)~*和(β_m)_(max),取值域—(0,(β_m)_(max)~*]。丰富拓展了高速印刷机机构尺寸综合问题的内涵,对设计更优、最优尺寸参数机构具有重要理论价值和工程实际意义。     

关于曲柄摇杆机构最小传动角的研究和见解

本文建立了曲柄摇杆机构最小传动角γ＿（ｍｉｎ）与摇杆摆角、极位夹角θ和在辅助圆周上曲柄回转中心的位置参数β之间的函数关系式；分析了上述三个参数对最小传动角的影响；用求极值的方法推出了γ＿（ｍｉｎ）最大时所对应的β、、θ值的确定方法；最后得出了γ＿（ｍｉｎ）≥４０°或５０°时，θ必须小于２５．１２°或１５．２３°等四个结论。     

角速比i=—1双摇杆机构的设计线图

在图1所示的双摇杆机构中,O_1A=O_3B_2,AB为A、B两点圆弧的内公切线长度,则该机构在图示位置,两摆杆的角速比等于-1,而在该位置附近,两摇杆的角位移φ_1与φ_3不相等,而角速比只是近似等于-1,即当摇杆在某一角度内往复摆动时必然存在输入与输出摇杆之间内角位移误差及机构的传动比误差.本文给出这两种误差与摇杆摆角和机构尺寸参数间的关系曲线,可作为这种摇杆机构的设计线图.设计者按所需的摇杆摆角ψ及给定的误差植△φ(角位移误差)或△i(角速比误差),便可直接从线图上确定该机构的尺寸参数;或者对已有机构,可按线图进行任一位置的误差度量.     

曲柄摇杆机构的摇杆摆角范围及最小摇杆摆角机构

提出曲柄摇杆机构的摇杆摆角具有最小值φmin=2 arcsin(a/ d) ,其机构尺寸 c2 - b2 =d2 - a2 ,并对曲柄摇杆机构的摆角变化作了全面的分析 ,在机构尺度对于摆角的影响上得到了一些有意义的结论     

根据最小传动角综合双曲柄机构

本文通过变更机架找到了曲柄摇杆机构与双曲柄机构参数之间的内在联系，并借助于曲柄摇杆机构的基本关系式推出了按最小传动角综合双曲柄机构的解析公式。     

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     

高速印刷机机构全局最小机架长度存在性及其求解

选取某高速印刷机机构为研究对象,在满足许用压力角的前提下,取摇杆初位角θ50某一值,发现揭示其存在对应的最小机架长度l_(0min),继而经搜索解得最优初位角θ_(50)~*与l_(0min)取值域[l_(0min)~*,+∞)。据此,分析了不同许用压力角下,l_(0min),r_0~*与θ50的关系,进而得到谷底点和脊线{O~*}的客观存在性等。研究成果丰富和深化了对该类型机构的理解和认识,对尺寸分析综合与优化和设计最优新尺寸机构都具有重要的参考价值和指导意义。