平面连杆机构设计经验谈

铰接四杆机构是最简单、最普遍的平面连杆机构,其它形式的四杆机构和多杆机构都是在此基础上演化发展起来的。对于生产实际中广泛应用的这类机构的设计,笔者摸索出一些经验,现归纳如下,以供参考。     

平面尺寸链的设计和反求

提出了一种平面尺寸链的分解方法，研究了平面尺寸作为封闭环时的反面求解，给出了相应的较为简洁的计算公式，并讨论了此时的公差带分布，说明了长度尺寸，角度尺寸以及它们和公差之间的关系，对平面尺寸链设计如何确定长度尺寸，角度尺寸以及它们的公差提供了理论依据。     

基于产品反求工程的几何精度设计

几何精度不仅影响产品的性能，也影响产品的生产成本和加工工艺过程，合理的精度设计是产品反求设计成功的关键之一。论述了反求工程中几何精度设计的特点、基本原则及其实施步骤。     

机械产品的反求设计

介绍反求设计的发展、特点、反求对象分析、设计过程及反求设计的应用.     

基于反求工程的搅拌器设计

论述了一种新兴搅拌器叶片的反求设计方法--在对新型搅拌器叶片进行分析的基础上,利用三坐标测量仪对初始叶片进行扫描,对扫描数据进行分析、处理,了解原设计的思想,确定出合理的模型.新的设计为国内搅拌器新产品设计和老产品改造提供依据.     

平面连杆机构组成自动识别技术的研究

本文运用图论和数据结构理论,阐述了机构分析程序自动化的基本思想,提出了机构拓扑图归一处理的概念,构造了杆组子图的识别模型,研究了机构组成计算机辅助识别的原理和策略。在Quick BASIC V4.0环境下开发了可辩识四级以下平面连杆机构组成计算机辅助识别软件SIDPL,它是平面连杆机构运动分析软件KFAPL的前处理部分。     

平面连杆机构的极位夹角与设计方法的研究

以平面连杆机构中的极位夹角对急回特性的影响为出发点,讨论了在不同极位夹角情况下平面连杆机构的设计方法。     

利用易语言对平面连杆机构进行仿真设计

采用易语言开发,通过对平面连杆机构运动方式和参数化输入绘图,实现了平面连杆机构的仿真设计,从而为研究设计平面连杆机构运动原理提供了一种高效、快捷的方法。     

影像反求设计中透视图反求图解法研究

通过分析照片影像和透视图的成像原理，认为可以将照片影像作为透视图看待。重点探讨了基于照片影像的透视图反求正投影图的作图方法，并提出反求设计中的几点实用技法。     

基于树结构的平面连杆机构运动学数值逆解

分析了平面连杆机构运动学逆解问题的复杂性,根据平面连杆机构的树结构表达方法,利用树结构的遍历算法并结合无约束优化方法,将运动学逆解问题分解为每个时间步的正解逼近,从而克服了运动学逆解复杂的运动路线生成问题,形成了自动求解平面连杆机构运动学逆问题的一种通用数值方法,该方法对任意指定的原动件的平面连杆机构运动分析也适用,数值算例表明该方法的有效性.     

基于 Geomagic 软件的自行车头盔逆向创新设计研究

基于Geomagic软件进行了自行车头盔的逆向工程技术扫描、数据采集、数据处理、CAD模型的重建、产品质量分析及创新设计研究。结果表明：采用逆向工程技术,可以建立复杂的NURBS曲面,解决传统设计方法在复杂模型设计方面的缺陷,使产品设计能够更好地满足客户个性化的需求,有效缩短产品的开发周期。     

平面连杆机构运动误差及可靠性分析

为获得考虑运动副间隙和杆长误差的平面连杆机构运动规律，采用复数矢量法，推导出运动误差计算公式，在此基础上建立了曲柄滑块机构运动精度可靠性分析模型，编制了相应的计算机软件，并计算出算例机构位置参数和输出运动误差的方差和可靠度。     

基于遗传算法的平面并联机构运动学设计

针对平面并联五杆机构提出了基于总体灵活度的运动学设计方法。该方法将运动学设计问题归结为全局运动性能指标最大为目标的单目标有约束优化设计问题，并采用遗传算法搜索到一个最优解，将其与采用随机方向法所得到的解进行比较，结果表明遗传算法具有明显的优点。     

平面四杆机构近似导引综合的优化--混沌方法

将优化方法与混沌迭代算法相结合，以平面铰链四杆机构的近似导引综合为例，研究了平面连杆机构的近似导引综合问题的优化一混沌方法，得到了能近似实现给定运动条件的多个机构方案，使机构运动综合的多方案优选成为可能。     

模糊理论在机械设计中的应用

机械设计中的模糊现象是普遍存在的。传统的设计模型不能恰当描述设计中的模糊性 ,因而未能提供有效的处理带模糊性的设计问题的办法。这里应用模糊数学理论 ,针对模糊设计计算问题 ,提出了基于模糊数的设计计算方法 ,并给出了具体的设计计算实例。     

平面盘形凸轮机构模糊智能设计

提出平面凸轮机构模糊智能设计的原理和组成结构,研究凸轮机构模糊智能设计主框架、知识库和推理机等模块的设计原理,建立模糊综合评判模型,实现凸轮运动规律的优化选择。以Windows XP为操作平台,使用面向对象编程工具Visual C＋＋6.0,编制了大量源程序实现了整个设计系统。通过列举算例,说明凸轮机构设计系统具有界面友好、使用方便、设计可靠的特点。     

平面四连杆机构位置综合的最小误差算法

针对平面连杆运动位置数多于确定机构的精确点数的运动综合问题,提出运用最小误差为目标函数的参数辩识法算法。通过分析典型的平面四连杆机构的非线性解析方程,根据给定的位置,分解方程,构建线性方程组,引入最小误差目标函数和伪逆的处理方法,得出最优的参数值。通过例证说明该算法的正确性、通用性和有效性。     

基于6σ的平面四连杆机构稳健优化设计

运用6σ的稳健优化设计理论,以连杆机构的几何参数为设计变量,以满足曲槽摇杆机构及传动角条件为约束,以再现轨迹精度最佳为目标函数,同时考虑连杆件制造精度对轨迹精度的影响,采用具有正态分布参数的蒙特卡罗法采样和多目标模拟退火算法对机构进行稳健优化设计。计算结果显示,与传统优化设计相比,该方法更符合实际情况,且当设计变量发生变异时,能有效保证机构的运动轨迹精度。     

平面连杆机构计算机建模与通用分析软件的开发

通过对平面连杆机构通用分析方法的探讨，提出了一种利用人机交互方式进行机构描述并实现连杆机构的计算机自动建模的方法。开发了相应的通用软件，阐述了该软件的组成结构及其功能，并给出一个应用算例。