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。     

小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合研究

讨论了小曲柄齿轮五杆机构的尺寸约束条件,根据复矢量理论和Fourier级数理论,分析了小曲柄齿轮五杆机构连杆轨迹谐波特征参数的特性,为数值图谱库中数据的压缩奠定了理论基础,建立了较为完善的小曲柄齿轮五杆机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱,并对双曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的几何关系进行了分析,实现了利用数值图谱法进行小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合.综合算例表明该方法实用方便.     

Fourier变换在空间连杆机构轨迹综合中的应用

从空间连杆机构连杆曲线的Fourier级数表达式入手,解决了空间连杆机构连杆曲线的数学描述问题.通过分析找到了连杆曲线谐波特征参数与连杆转角算子谐波特征参数之间的内在联系,在此基础上给出了轨迹综合的步骤,为解决空间连杆机构的轨迹综合问题提供了一个新的思路.最后通过解决球面四杆机构轨迹综合问题,证明了本方法的有效性.     

平面滑块RRPRR型五杆机构的轨迹综合

滑块五杆机构可以看作是在曲柄摇杆机构的基础之上,将C点位置的铰链副转换成转动副和移动副的复合副,其运动特性相当于不同连杆长度的四杆机构运动叠加,通过对标准和一般位置连杆曲线进行快速傅里叶变换后提取谐波特征参数,利用两种位置傅里叶级数展开式之间的关系,推导出机构的实际尺寸和安装参数,并基于遗传算法对滑块五杆机构的连杆曲线进行了轨迹综合与优化,能够快速准确地求得滑块五杆机构的杆长及安装参数。该方法与代数求解和电子图谱法相比,减少了优化参数,提高了运算效率,是一种较为理想的设计方法。     

实现期望轨迹的平面铰链四杆机构优化综合

通过对标准位置基础铰链四杆机构和一般位置带展杆铰链四杆机构的连杆转角傅里叶级数展开式的深入研究,发现归一化后的连杆曲线谐波特征参数与连杆展杆的长度l_0和展角α无关,只与基础杆长l_1、l_2、l_3、l_4有关。故以期望轨迹与连杆上E点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,只需优化设计出l_1、l_2、l_3、l_4这4个参数,进而计算求得其他6个参数。所有的计算过程都由Matlab程序自动完成。该方法能快速准确地完成实现任意期望轨迹的四杆机构尺度设计,且不受离散点个数和初值设定的限制,与传统的优化设计直接法和电子图谱间接法相比,降低了优化的维数,提高了运算效率,且轨迹的重合度极高,为平面连杆机构的轨迹综合提供了比较理想的设计方法。     

利用数值图谱法进行多杆直线导向机构的轨迹综合

给出了类四杆五杆机构的几何约束条件,讨论了类四杆五杆机构连杆轨迹与连杆转角算子之间的关系,建立了包含137052组机构基本尺寸型的特征参数数值图谱库,实现了对带有预定时标多杆直线导向机构的轨迹综合,文中最后给出了算例对其进行验证。     

基于小波特征参数的平面四杆机构轨迹综合方法

小波分解可以在不同尺度下对函数曲线的特征进行提取,基于该理论,首先,对平面四杆机构连杆轨迹曲线进行小波分解,利用归一化处理方法提取轨迹曲线的小波特征参数,给出了平面四杆机构连杆轨迹曲线的小波特征参数近似描述方法。进而结合数值图谱法,将11维非整周期轨迹综合问题转换为6维机构尺寸型检索问题,同时建立包含3 004 281 900组平面四杆机构的机构尺寸型数据库。根据轨迹曲线小波特征参数的特点,利用多维搜索树,将各相对转动区间内的机构尺寸型进行分区,建立索引关键字数据库。从而通过比较给定轨迹曲线小波特征参数与索引关键字,查找并提取目标机构所在叶子结点中机构尺寸型的小波特征参数,建立自适应图谱库。在此基础上,根据给定设计要求的小波特征参数与自适应图谱库中的小波特征参数的相似程度,检索出满足设计要求的机构尺寸型。再根据理论公式计算目标机构的实际尺寸及安装位置,实现平面四杆机构非预定相对转动区间轨迹综合问题的求解。最后,利用小波特征参数法对滚压包边设备的滚轮进给机构进行设计,验证本方法实用性和有效性的同时,为传统滚压包边提供新的思路。     

自然方程式在平面连杆机构综合中的应用

相邻两杆间均不能作相对整周转动的平面四杆机构(Nongrashof机构)的连杆轨迹曲线，广泛应用于非等速运动机构中。在连杆曲线以其特征参数分类的基础上，利用其特征参数的自然方程式，将创成曲线与理想曲线一致程度的判定问题，归结为曲线上的特征参数及自然方程式的一致程度的判定，进而用此方法进行了曲线创成机构综合，充分显示了该方法的有效适用性。     

基于傅里叶级数理论的连杆机构轨迹综合方法

探讨傅里叶级数在平面和空间连杆机构中的几何意义,给出平面和空间连杆机构连杆曲线的统一数学表达式。借助傅里叶级数理论,对该表达式的谐波成分进行理论分析,发现连杆曲线谐波成分与其相应连杆转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。通过连杆机构基本尺寸型与连杆转角函数的关系,提出建立连杆曲线数值图谱,以及推导连杆机构实际尺寸、连杆上点的位置和安装尺寸参数理论公式的一般方法。建立由平面机构到空间机构在形式上和内容上统一的连杆机构轨迹综合理论。从而为连杆机构轨迹综合提供了一种有效的通用方法。最后通过空间连杆机构轨迹综合算例,说明了本方法的有效性。     

实现变传动比成组轨迹的混合驱动机构的综合

改变混合驱动五杆机构的尺寸参数和运动参数，可以得到不同的连杆曲线；因此可以采用混合驱动五杆机构实现具有不同传动比要求的、成组的连杆曲线。本文建立了实现成组轨迹的混合驱动机构的综合模型，实现了具有不同传动比要求的成组连杆曲线综合。     

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。     

带有预定时标平面四杆机构连杆轨迹的尺度综合

应用复矢量方法和Ｆｏｕｒｉｅｒ级数理论建立了在一般位置时平面四杆机构连杆轨迹生成的数学公式,对其轨迹的谐波成分进行了理论分析;讨论了连杆轨迹与连杆转角算子之间的内在联系;推导出了在基本尺寸型通过模糊识别方法确定后机构实际尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式;结合这一思想建立了带有预定时标连杆轨迹尺度综合的步骤和方法;文中最后给出了综合算例。     

λ型铰链四杆机构的轨迹综合及其误差分析

分析了"λ"型曲柄摇杆机构的基本尺寸型的尺寸约束条件,建立了共包含9120组基本尺寸型连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库,实现了利用数值图谱法进行带有预定时标对称连杆轨迹的尺度综合,并对尺度综合时存在的误差进行分析定义,计算出了综合所得各组机构的各项误差值,为机构设计人员在选择可行机构时提供了有力的参考数据;综合算例表明该方法是可行有效的.     

基于参数化机构动画仿真的齿轮-连杆机构轨迹图谱的研究

基于计算机机构仿真的方法,利用参数化的齿轮－连杆机构动画仿真软件,给出了机构连杆铰接点的轨迹图谱,并研究了其轨迹随参数变化的规律及其轨迹形状的类型,为进一步认识齿轮－连杆机构的轨迹特性及利用图谱法进行轨迹综合提供了必要的基础。     

Optimization of parameters for specified path generation using an atlas of coupler curves of geared five-bar linkages

An atlas containing 732 coupler curves traced by the symmetric geared five-bar linkage has been drawn by the authors. Gear ratios of +1, −1, +2, −2, have been used. The data are presented either six or twelve curves to a page, arranged in axonometric projection to illustrate the envelope of a family of curves of that particular linkage geometry as the gearset phase angle isvaried. Dots on the curve represent uniform intervals of input crank angular displacement in order to provide coupler point velocity information. Other curves for parameters lying between those illustrated can be visually interpolated. Optimization techniques can be applied to modify the geometrics of a linkage parameters selected from the atlas as an approximate solution to the path motion desired. The origincurves are drawn on 11 × 17 sheets in four colors with a Benson-Varian xy plotter. Optimization algorithms are then used in conjunction with the atlas of linkage coupler curves to refine an initial selection of a desired motion path to achieve a particular motion with minimum deviation. The geared five-bar linkage is used as an example and a straight line generator is designed with less than 1% position error.     

结合连续法与数值图谱法的四杆机构连杆轨迹的尺度综合

由连续法得到满足再现轨迹综合要求的平面四杆机构。利用该机构连杆轨迹的谐波特征参数,通过模糊识别的方法,从已建立的对应机构的“数值图谱库”中找到更多组符合设计要求的机构。最后给出算例进行了验证。     

带有预定时标齿轮四杆刚体导引机构的生成

对带有预定时标齿轮四杆刚体导引机构生成进行了数学描述。分析了齿轮四杆机构连架杆摆角算子与连杆转角的内在联系 ,建立了包含 4 16 0 1组机构基本尺寸型的连架杆摆角算子数值图谱 ,推导出确定机构实际尺寸、连杆上标线的位置及安装尺寸等参数的计算公式。在此基础上 ,利用模糊识别方法进行刚体导引机构的尺度综合。运用该方法可以得到多个不同的机构方案 ,给出的算例充分证明了本方法的有效性和可行性     

双直线导向机构的轨迹综合及其误差分析

通过建立机构基本尺寸型连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库,实现了利用数值图谱法进行带有预定时标双直线导向机构的轨迹综合,并对轨迹综合时存在的误差进行分析定义,计算出了综合所得各组机构的各项误差值,为机构设计人员在选择可行机构时提供了有力的参考数据;综合算例表明该方法是可行有效的。     

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．