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.     

同时具有许用传动角[γ]和最显著急回特性Kmax的两类平面曲柄摇杆机构设计

以“辅助角方法”为理论基础,提出并解决了按一并具有许用传动角[γ]和最显著急回特性Kmax之条件设计Ⅰ型、Ⅱ型平面曲柄摇杆机构的理论课题。     

按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的辅助角确定方法

从分析按行程速比系数Ｋ设计Ⅰ型、Ⅱ型平面曲柄摇杆机构图解法的基本原理图入手，本文对最佳辅助角λ和最佳传动角（γｍｉｎ推）ｍａｘ的客观存在性给予了清晰、直观的几何解释，建立了求解最佳辅助角λ和最佳传动角（γｍｉｎ推）ｍａｘ的解析方法。据上，文章绘制出了简单通用、颇具工程设计实用价值的Ｋ—ψ—λ和Ｋ—ψ—（γｍｉｎ推）ｍａｘ两种线图。     

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。     

曲柄摇杆机构在给定[γ]时K的最大值计算公式

在文献[γ]的基础上,导出了具有急回特性的曲柄摇杆机构在给定最小传动角许用值[γ]时行程速比系数最大值Kmax的计算公式,不需进行迭代优化就能算出,为综合曲柄摇杆机构选定K值范围提供了简捷准确的计算方法。     

关于曲柄摇杆机构极位夹角的若干命题及其应用

针对具有急回特性的Ⅰ、Ⅱ型曲柄摇杆机构,通过深入分析极位夹角与构件尺寸之间的内在关系,获得了Ⅰ型曲柄摇杆机构极位夹角分别小于、等于或大于90?的几何条件以及Ⅱ型曲柄摇杆机构极位夹角一定小于90?的结论,揭示了曲柄摇杆机构设计时作为已知条件的极位夹角和摇杆摆角之间应满足的要求。首次将研究结果综合形成为5个定理,并通过实例说明了这些定理的应用。     

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。     

最佳传动角的平面曲柄摇杆机构设计

从分析、考察按行程速比系数K设计ⅠI型、Ⅱ型平面曲柄摇杆机构图解法的基本原理图入手,对最佳辅助角λ(?)的客观存在性给予了清晰、直观的几何解释和论证,从而建立起求解最佳辅助角λ(?)和最佳传动角(γ_min)_man的解析方法.     

凸圆弧底从动件盘形凸轮机构压力角公式的推导

分析了F型和P型凸圆弧底摆动从动杆和直动从动杆盘形凸轮机构,系统地推导并得出了其系列压力角公式,为下一步研究按许用压力角综合该新型凸轮机构的基本尺寸课题奠定了理论基础。     

大型望远镜测角系统误差的修正

由于大型望远镜转台轴系对测角精度要求较高,本文研究了测角数据系统的误差修正技术。分析了测角数据误差产生的原因,对测角元件误差、安装误差、被测轴系误差进行了讨论,指出轴系测角分系统的误差规律符合谐波方程,故提出采用谐波方程式来表达误差规律。针对工程应用,建立了基于傅里叶级数的简化谐波方程误差公式,用谐波方程算法和多项式拟合算法对系统误差进行修正。在一个望远镜垂直轴转台进行了试验验证,结果显示测角精度峰值由原来的3.81″提高到了1.06″。实验表明,基于傅里叶级数的修正算法,较好地符合误差分布规律;采用系统误差修正技术,可以对系统综合误差统一修正,能够有效提高系统测角精度。     

环板式行星分度凸轮机构压力角的计算

用向量对凸轮与针齿的啮合状态进行了数学表示,计算了同时啮合针齿数,根据机构传动的特殊性定义了压力角并进行了计算。环板式行星分度凸轮机构啮合过程中存在某些针齿与凸轮脱离接触的时刻,其特殊的传动过程使得某些针齿的压力角在分度期的某些时刻为钝角,可根据脱离接触的时刻是在加速段还是减速段决定该针齿是否参与受力。     

受控机构优化的"二步综合法"

提出了“视角”、“位置角”、“轨迹区内”、“轨迹区外”的基本概念；针对受控机构精确实现“多点”轨迹的特点。建立了精确实现“多点”轨迹受控机构的优化模型；提出基于Windows奈件下的复合形法，求以补偿运动的位移为目标函数的优化解的方法；实例计算表明，该方法是实用可行的。     

按许用传动角反求曲柄滑块机构最大行程速比系数的新方法

单向工作的曲柄滑块机构，机构的行程速比系数愈大，滑块回程用时愈短，机构的工作效率愈高。但同时机构的最小传动角会减小，机构的运动性能会趋劣。本文利用机构的几何关系，应用最优化技术，针对机构许用传动角[g]，采用0．618法一次寻优，快速确定出机构具有最大行程速比系数Kmax。例举了设计实例，并通过实例对比，指出前期一些文献计算方法和计算结果的不妥。     

关于摆线特性的研究

在摆线数学方程的基础上推导出了摆线上一点的切线和法线方程 ,求出了摆线针轮减速器中各高副接触点处法线汇交点的坐标 ,并依据摆线轮的运动形式 ,建立了摆线上一点压力角的表达式     

Discharge coefficient for an inclined side weir crest using a constant energy approach

In this paper, the inclined side weir discharge coefficient was studied using a side weir with three different crest angles (θ=4°,8°,12°) fixed either against and in the flow direction, and the results are compared with those from a horizontal side weir crest (θ=0°). In total there were seven models.The results show that the De Marchi assumption of constant energy for all side weir crested angles is acceptable, and thus that the calculated weir discharge value can therefore be undertaken.An equation for the discharge coefficient was obtained for an inclined side weir, so the value of C_d for crest angle θ=12° increased by 13.6% with respect to the value for θ=8°, by 29% with respect to that for θ=4°, and by 39% with respect to that for the horizontal case (θ=0°), for a crest inclined against the flow direction, while when the crest was inclined in the flow direction all those values exceed, to 14.5%, 31.0%, and 40.7%, respectively. This means that the discharge increases with increasing side weir crest angle, so when we want uniformity in the flow direction and exceed discharge we need to make the side weir crest incline against the flow direction while when we want furthermore discharge we need to make the side weir crest incline in the flow direction.     

Ⅰ型游标万能角度尺检定误差分析

通过对Ⅰ型游标万能角度尺各测量面的平面度、直尺和基尺测量面的平行度、直尺外角的垂直度、零位正确性等因素的分析,得出在检定中各项指标均必须保证在合格范围内才可以满足示值误差要求。     

可展开固体反射面机构设计及运动学分析

针对传统固体反射面机构主反射面型面精度和收拢率较低的问题,设计了一种可展开固体反射面机构。首先,提出4种固体反射面机构可展单元构型并对其机构自由度进行分析,对比分析构型方案优缺点确定构型方案4作为可展单元基础构型,并对其结构和展开原理进行详细设计。通过D-H坐标变换建立该机构可展单元的运动学模型,根据几何约束条件建立机构位置矢量方程,利用向量封闭投影法解出各回转角间的关系,结合MATLAB软件编程对机构的位置、速度和加速度进行分析。应用ADAMS软件建立机构仿真模型,验证了机构运动学分析的正确性。最后根据机构中回转角的限制条件和结构尺寸关系,分析回转角和结构尺寸对可展开固体反射面机构收拢率的影响,确定2.2m可展开固体反射面机构的回转角和旋转角分别为78°和30°,中心圆盘半径、铰支座一孔纵向尺寸、切换连杆横向尺寸、纵向尺寸分别为245,8,40,18mm,收拢率为0.326,从而为可展开固体反射面机构的设计提供参考。     

基于状态空间自回归最小二乘的车辆质心侧偏角非线性估计

基于动力学模型对车辆质心侧偏角进行了估计。为使轮胎模型能够适应不同附着系数的路面,将动态参数引入“魔术公式”轮胎侧偏力模型。应用状态空间形式的自回归最小二乘算法（RLS）设计了车辆质心侧偏角估计器。通过车辆在高附着系数路面的蛇形试验和变附着系数路面的双移线试验对估计方法进行了验证,结果表明,即使车辆出现大侧偏情况使轮胎进入到侧偏角-侧偏力特性曲线的非线性区域,提出的估计方法也能够实现对质心侧偏角的估计。将该估计方法与扩展卡尔曼滤波估计在精度、计算效率和使用条件等方面进行了比较,进一步表明所提出方法具有良好性能。