多直线导向机构轨迹综合的代数求解

以带有可调节杆的四杆机构为研究对象,提出了一种基于傅氏级数的多直线导向机构轨迹综合的代数求解新方法.首先,依据左侧杆组设计参数与曲线谐波参数间的函数关系,建立机构左侧杆组的综合设计方程.通过求解方程组,得到机构设计参数的部分结果.在此基础上,建立含有机构剩余设计参数与连杆曲线谐波参数的综合设计方程.利用Groebner基代数法进行消元,将综合设计方程化简为含有右侧设计参数与连杆曲线谐波参数的一元三次方程,得到剩余机构设计参数计算的通用公式.通过上述两步求解得到了机构轨迹综合的全部设计参数.最后,通过仿真程序对所得机构进行运动分析,得到满足设计要求的机构.给出了数值实例,验证了该方法的有效性和可行性.     

双重曲柄滑块机构函数综合的代数法

对双重曲柄滑块机构进行矢量分析,得到封闭矢量方程.通过离散傅里叶变换,用傅氏级数对该机构的输出进行表示,结合机构的封闭矢量方程建立双重曲柄滑块机构函数综合设计方程.通过求解方程,得出双重曲柄滑块机构的函数综合设计参数的计算通式.通过仿真程序对综合所得的机构进行验证,最终得到满足设计需求的设计参数.以双重曲柄滑块机构函数...     

用快速傅里叶变换进行球面四杆机构连杆轨迹综合

根据给出的球面四杆机构连杆轨迹的数学模型,借助傅里叶级数这一数学工具,对连杆轨迹的谐波成分进行理论分析,发现连杆轨迹的谐波成分与其相应转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。确定球面四杆机构的基本尺寸型,在此基础上建立包含600余万组机构基本尺寸型的球面四杆机构连杆轨迹的谐波特征参数数值图谱库。利用傅里叶级数理论建立球面四杆机构处于空间任意位置时连杆曲线的数学方程,推导出计算机构的实际安装尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式。利用建立的谐波特征参数数值图谱和推导的理论公式解决了球面四杆机构的轨迹综合问题,最后给出算例证明本方法的可行性。     

结合连续法与数值图谱法的平面四杆刚体导引机构尺度综合

根据已有的连杆机构尺度综合方法，首先用复数法得到四杆机构的刚体导引综合方程组，再由连续法得到满足设计要求的精确解。然后经过快速傅立叶变换得到与方程精确解对应的四杆机构连杆转角函数的谐波成分，利用这些谐波成分参数，通过模糊识别的方法，从已建立的四杆机构连杆转角函数谐波特征参数的“数值图谱”中找到更多满足要求的机构。最后给出了算例对其进行验证。     

球面四杆机构函数综合的傅立叶级数法

从球面四杆机构的输入角与输出角的函数关系入手,借助傅立叶变换这一数学工具,发现了输入输出函数与基本尺寸型的关系。在此基础上建立了包含148995组曲柄摇杆机构和490545组双曲柄机构基本尺寸型的球面四杆机构输出函数特征参数的数值图谱库。通过建立的球面四杆机构输入输出函数的数值图谱库,实现了球面四杆机构的函数综合。为提高综合所得机构的精度,采用了遗传算法对综合结果进行了优化,并给出了相应的算例证明了本方法的有效性。     

转向装置球面四杆机构的综合

提出了采用球面四杆机构作为转向机构与方向盘之间的运动传递 ,并建立了车辆转向曲率与转向机构输入构件转角的关系。在此基础上获得了球面四杆机构输入—输出关系和机构优化综合数学模型 ,最后绘出误差曲线 ,以验证所提出方法的有效性。     

非预定时标设计要求的球面四杆机构刚体导引综合方法研究

通过对标准安装位置的球面四杆刚体导引机构输出的刚体标线进行处理,发现所得的位姿曲线均为圆弧;通过分析位姿特征曲线的形成机制,揭示了位姿特征圆上相邻特征点对应圆心角与机构连杆转角的内在联系,给出了标准安装位置的球面四杆机构设计要求时标补充方法。在此基础上,将该方法推广到一般安装位置球面四杆刚体导引机构中。通过对2维机构安装角度参数和2维机构相对输入角进行优化,实现了一般安装位置的球面四杆刚体导引机构时标的补充,从而借助数值图谱法实现了非预定时标设计要求球面四杆机构刚体导引综合问题的求解。最后,通过算例证明了该时标补充方法的可行性和有效性。     

平面四杆机构刚体导引综合的小波特征参数法

针对傅里叶级数理论不能进行非整周期刚体导引综合的问题,提出了基于Haar小波级数的解决方法,将早期提出的解决平面四杆机构轨迹综合问题的方法扩展到平面四杆机构的刚体导引综合中。通过对刚体转角和其对应基本尺寸型的连杆转角小波系数进行分析,发现了二者的内在联系。在此基础上建立了101 408组基本尺寸型的平面四杆机构刚体导引输出特征参数数据库。将位置输出问题转化为平面四杆机构轨迹综合问题,并给出了计算平面四杆机构实际尺寸和机构安装位置参数的理论公式。利用建立的数据库和理论公式,实现了平面四杆机构非整周期刚体导引综合。以生产线上的输送工件的铰链四杆机构为例,证明了本文方法的有效性和可行性。     

基于混沌计算的可调球面四杆机构轨迹综合

提出了实现多任务轨迹的可调球面四杆机构综合方法。导出了可调球面四杆机构的多任务轨迹综合方程组,建立了可调球面四杆机构综合的任务数、精确点数、任选变量数之间的关系。基于混沌分形计算方法对机构综合方程组进行了求解,得到了机构综合的全部解,并给出了数值实例。     

二齿轮球面五杆机构再现函数综合的改进遗传算法

建立了再现函数二齿轮球面五杆机构的综合方程优化数学模型。分别用本文提出了改进遗传算法和标准遗传算法求解机构参数。给出了数值实例，通过比较研究，证明改进遗传算法比标准遗传算法更有效。     

球面四杆函数生成机构优化设计

为了提升连杆机构设计质量和机构运动性能,对球面四杆函数生成机构展开运动学分析,在考虑不确定因素影响下运用一次二阶矩法建立球面四杆函数生成机构运动精度可靠性模型,同时建立了以连杆机构函数输出运动误差的最大值、函数输出运动精度失效概率和函数输出误差均值与标准差平均值之和为目标函数的3种优化模型,并通过实例数值仿真对3种优化模型进行对比分析.     

基于傅里叶级数的RCCC机构运动综合

借助傅里叶级数理论建立了RCCC机构刚体转角输出的数学表达式。通过对刚体转角输出谐波成分的分析,建立了包含91 125组基本尺寸型的刚体转角输出特征参数和562 500组基本尺寸型的刚体位置输出特征参数数据库。推导了利用位置输出谐波参数计算RCCC机构实际安装尺寸和机构安装尺寸参数的理论公式。利用建立的两个特征参数数据库和理论公式实现了对RCCC机构刚体导引综合问题的求解。最后通过给出的算例证明了该方法的有效性。     

基于优化理论的机构综合方法研究

提出了将优化设计的思想应用于机构综合中，并据此开发出了相应的软件。现主要以平面四杆机构的9位置轨迹生成问题为例，介绍了机构综合的优化方法的实现：以杆长等9个参数为设计变量，以相应的方程组中9个方程的左式平方和最小为目标函数，以杆长能构成四杆机构等为约束函数，采用惩罚函数法进行编程求解。最后给出了一个应用实例，表明了方法的有效性。     

空间第一类机构回路与分支的识别

由球面对踵三角理论和球面三角形余弦定理 ,得出球面三角形在其三边恒定的情况下有两种构型及其这两种构型的特点 ;通过分析得出了球面四杆机构回路特性是由其输出构件与连杆所构成的球面三角形的两种构型决定的结论 ,提出了球面四杆机构的回路和分支识别的转角符号法 ;最后由空间第一类机构与球面四杆机构的等效性 ,阐述了将此识别方法应用于第一组空间机构的方法。这对于机构综合有重要的参考价值     

球面四杆机构近似函数综合的自适应方法

给出了球面运动刚体上具有二次鞍点意义的近似圆点的定义,提出了球面曲线的自适应圆弧拟合方法,把实现给定函数关系的球面机构综合转化为球面上曲线的自适应圆弧拟合逼近问题,建立了球面运动近似函数综合的数学模型和鞍点规划求解方法,由此在理论上阐明了球面四杆机构近似运动综合问题存在最优近似解和收敛性算法。为了克服初始值选取和获得全局最优解等困难,采用了遗传算法的思想,算例表明可行有效。     

利用数值图谱法进行RCCC机构的函数综合

借助傅里叶级数数学工具,对RCCC机构的输出函数进行了深入研究。发现了输出函数的谐波特征参数与机构尺寸参数的内在联系,找出了影响转角输出函数的谐波特征参数和位移输出函数的谐波特征参数的机构尺寸参数,从而确定了机构的基本尺寸型,在此基础上建立了包括几千万组基本尺寸型在内的数值图谱库,给出了函数综合的步骤,解决了RCCC机构的函数综合问题,并通过实例证明了所提方法的有效性。     

混合驱动五杆机构实现给定轨迹的参数优化设计

在混合驱动五杆机构运动学分析的基础上,以机构输出轨迹偏差最小为目标函数,结合双曲柄的存在条件建立了实现给定轨迹的优化设计数学模型,通过对一个示例优化设计得到了混合驱动五杆机构的尺寸参数和伺服电机的输入转角函数。     

五杆双输入机构的输出特性图谱及输出特性分析

利用ＦＦＴ对常用的典型五杆双自由度机构，在其输入均为匀速转动的条件下，建立了其输出特性－输出函数和连杆上轨迹的特征参数图谱，并对其输出特性与五杆机构的尺度、输入角速度、输入转角的初始值之间的关系进行了分析，得到一些规律性的结论，有助于利用五杆机构的输出特性图谱进行五杆机构的尺度综合，并为多杆机构的特性研究提供了帮助．     

转向装置球面四杆机构的综合

提出了采用球面球面四杆机构作为转向机构与方向盘之间的运动传递,并建立了车辆转向曲率与转向机构输入构件的关系。在此基础上,获得了球面四杆构输入－输出关系和机构优化综合数学模型,最后绘出误差曲线,以验证所提出方法的有效性。     

球面4R引纬机构运动及载荷特性研究

针对剑杆织机引纬机构空间球面特殊的运动特征和载荷变化等问题,分别将空间机构运动的几何等同性和动静法的方法应用到该机构的运动函数和轴承载荷的推导中。对该球面机构中做空间运动的构件开展了输出运动特性和惯性载荷特性的分析,建立了输出转角、动能以及惯性力矩与输入转角之间的直接表达关系,通过将已建立的三维模型导入Adams软件,利用其中的机构分析功能对引纬机构进行了动态仿真,对比了由理论计算与仿真得到的曲线。研究结果表明,球面4R机构中的两个结构参数影响其空间构型及空间连杆的运动空间,是箱体设计的依据要素;空间连杆的载荷可以通过公式计算。