含 R、P 副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法(Ⅰ)──质量矩替代

提出了含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法，将含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力的完全平衡简化为ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代。本文着重导出了ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代条件与公式。由这些质量矩替代条件与公式，按照本文第（二）部分给出的含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡条件的构造步骤，可直接构造出一般含Ｒ、Ｐ副空间机构的摆动力完全平衡条件，使得这类机构摆动力完全平衡条件的建立过程大为简化。     

含 R、P 副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法(Ⅱ)一般步骤

在文［１］的基础上，本文着重给出了含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡条件的构造步骤，按照该步骤，由文［１］所给出的ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代条件与公式，可直接构造出含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构的摆动力完全平衡条件，使得这类机构摆动力完全平衡条件的建立过程大为简化。最后以一两环含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构为例，具体说明了用质量矩替代法构造含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构的摆动力完全平衡条件的过程。     

含R,P副空间连杆机械摆动力完全平衡的质量矩替代法（Ⅱ…

在文［１］的基础上，本文着重给出了含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构摆动力完全平衡条件的构造步骤，按照该步骤，由文［１］所给出的ＲＲ构件、ＰＲ－ＲＲ构件组、全Ｒ副空间开链的质量矩替代条件与公式，可直接构造出含Ｒ、Ｐ副空间连杆机械的摆动力完全平衡条件，使得这类机械摆动力完全平衡条件的建立过程大为简化，最后以一两环含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构为例，具体说明了质量矩替代法构造含Ｒ、Ｐ副空间连杆机构的摆动力完全平衡条件的过     

全R副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量静替代法

提出了全Ｒ副空间连杆机构摆动力完全平衡的一种新方法──质量静替代法，其基本思想是通过质量静替代的途径，将空间闭链机构摆动力的完全平衡转化为空间开链摆动力的完全平衡．导出了ＲＲ构件的质量静替代公式与空间开链摆动力的完全平衡条件，由此可直接构造出任意多环全Ｒ副空间连杆机构摆动力的完全平衡条件，不再需要进行繁琐的公式推导．最后以一种单自由度两环空间连杆机构为例。导出了其摆动力的完全平衡条件．     

全 R 副空间连杆机构摆动力和摆动力矩的完全平衡

提出了利用质量配重和惯性配重实现全Ｒ副空间连杆机构摆动力和摆动力矩完全平衡的质量动替代法。其基本思路是通过质量动替代的途径，将空间闭链机构摆动力和摆动力矩的完全平衡转化为空间树状链摆动力和摆动力矩的完全平衡。文中导出了ＲＲ构件的质量动替代的条件与公式以及空间树状链摆动力和摆动力矩完全平衡的条件，由此可简便地直接构造出任意全Ｒ副空间闭链机构摆动力和摆动力矩的完全平衡条件。最后讨论了Ｂｅｎ－ｎｅｔ机构摆动力和摆动力矩的完全平衡条件及其实现方法。     

平面连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法

改进了建立平面（连杆）机构摆动力完全平衡条件的质量矩替代法。其基本思路是利用质量矩替代将平面连杆机构摆动力完全平衡问题,简化为二副构件的质量矩替代和平面开链的摆动力完全平衡问题。着重导出了二副构件及平面开链的质量矩替代条件与公式,由这些替代条件与公式可直接构造出一般平面机构的摆动力完全平衡条件;最后以一平面六杆机构为例说明了该方法的应用。     

平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡的质量矩与动量矩替代法

提出了简化平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡的质量矩与动量矩替代法,将平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡简化为二副构件和全Ｒ副平面开链的质量矩与动量矩替代。本文利用复数可简便地导出二副构件和平面开链的质量矩与动量矩替代条件和公式。由这些替代条件和公式可直接构造平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡的条件,大大简化了平面连杆机构摆动力与摆动力矩完全平衡条件的建立过程。     

球面机构摆动力完全平衡的质量矩替代法

本文提出了球面机构摆动力完全平衡的一种新方法——质量矩替代法。可将球面闭链机构摆动力的完全平衡转化为球面开链摆动力的完全平衡。文中导出了二副构件进行质量矩替代的前提条件与公式，球面开链摆动力的完全平衡条件。最后以一种单自由度两环球面机构为例，导出了其摆动力完全平衡条件。     

平面连杆机构摆动力和摆动力矩完全平衡的一般理论

本文介绍了用平衡重和齿轮机构惯性配重实现平面连杆机构摆动力和摆动力矩完全平衡的一般理论。该问题是机构学理论中长期未能解决的复杂问题之一。基本思想：基本回路数为γ的任一平面连杆机构可分解为γ个连枝构件与一个连接机架的树系统;对连枝构件加以适当质量配重,使其动量矩与质量矩转化为作用在树枝构件上的附加动量矩与附加质量矩;建立树枝构件摆动力和矩的完全平衡条件;确定最小惯性配重数及连枝构件选定准则。     

含P副平面机构的摆动力完全平衡的另一种解法

运用“广义质量替代法”和“质量流法”概念可方便地建立平面连杆机构摆动力完全平衡条件。其基本思路是 ,构件的质量在满足一定的条件下 ,可由几个集中质量静替代。构件的质量可看成是“可流动”的 ,即质量可通过转动副从一构件流到另一构件上。当所有的质量都流到机架时 ,就达到了摆动力完全平衡。举例证明了该方法的正确性。     

空间两回路并联机构的摆动力平衡设计及优化

将有限位置法推广应用于空间多回路并联机构的摆动力(又称震动力)完全平衡，并以单自由度的空间两回路并联振动筛机构为例，对其进行摆动力完全平衡设计与部分平衡优化。给出机构摆动力完全平衡的有限位置法的基本原理和解题步骤；介绍并联振动筛机构的拓扑组成，并对其进行位置分析；然后通过求解该机构包含的两个子运动链(SKC)的质量矩，得到机构总的质量矩，再对机构进行树划分，确定连枝构件，并根据质量矩平衡条件，建立摆动力完全平衡方程组，求得各树枝构件的配重参数，同时进行完全平衡效果验证；考虑实用原则对该机构进行摆动力部分平衡的优化，采用遗传优化算法求得各树枝构件的最优配重参数，优化结果表明：机构质心轨迹在x、y、z方向上的波动分别减小了56.52%、74.09%、67.74%,摆动力在x、y、z方向上的波动分别减小了1.9%、45.18%、39.64%。文中工作为空间多回路并联机构的摆动力完全平衡设计和部分平衡优化提供了参考。     

1T1R新型并联机构摆动力完全平衡及部分平衡优化的设计

应用有限位置法对一种空间1T1R新型并联机构进行摆动力完全平衡设计与部分平衡优化。首先,根据并联机构拓扑结构设计理论,设计一种一平移一转动（1T1R）的新型并联机构,并进行拓扑分析和位置分析。其次,进行树的划分,确定连枝构件,通过求得该机构包含的两个子运动链（SKC）的质量矩,最终求出机构总的质量矩。然后,根据质量矩平衡条件,导出摆动力完全平衡方程组,求得各树枝构件的配重参数并进行完全平衡效果验证。最后,考虑实用原则,进一步研究摆动力部分平衡优化,采用遗传算法,求得最优配重质量和配重位置,并将平衡前后进行对比,通过计算可知：机构质心轨迹在X、Y、Z方向上的波动分别减少了55.38%、26.17%、86.29%,摆动力在X、Y、Z方向上的波动分别减少了58.39%、67.11%、39.19%。     

曲柄群驱动机构的惯性力平衡分析

针对曲柄群驱动机构平衡理论研究方法的不足,提出运用质量矩替代法将曲柄群驱动机构惯性力平衡问题等效为连枝构件(连杆桁架)在相邻曲柄的附加质量矩替代和所有曲柄(树枝构件)组成的二副杆树系统的惯性力完全平衡条件。联立连杆桁架的质量矩替代公式与所有曲柄惯性力完全平衡公式可直接列出任意曲柄群机构惯性力平衡条件。然后以四曲柄群机构为例运用该方法对机构惯性力平衡条件进行了简化。最后,借助三维建模软件Pro/E和动力学仿真分析软件Adams对四曲柄群机构进行动态仿真,验证了质量矩替代法对此类机构惯性力平衡的适用性。     

空间球面机构摆动力完全平衡的单位向量法

本文提出了空间球面机构摆动力完全平衡的单位向量法。该方法的特点是不需进行坐标变换矩阵的运算,推导平衡方程的过程简单,平衡条件为标量形式。笔者详细地研究了球面开链机构、单闭环球面机构和多闭环球面机构的摆动力完全平衡、文中给出了若干实例。     

空间机构摆动力完全平衡最少条件数和并联机器人机构的摆动力平衡

本文在单位向量法的基础上,研究了空间连杆机构摆动力完全平衡的最少条件数。导出了计算方程;同时利用单位向量法研究了并联机器人机构的摆动力平衡,文中以6-RSS并联机器人机构为例说明平衡条件的推导过程。     

曲柄群机构的动平衡条件分析

针对曲柄群机构动平衡方法研究的不足,将质量矩替代法和动量矩替代法相结合推导出曲柄群驱动机构摆动力和摆动力矩完全平衡条件,得出连杆桁架作用在相邻曲柄上的附加质量矩和附加动量矩公式以及二副杆树系统的摆动力和摆动力矩完全平衡条件。将曲柄群机构的动平衡问题归结为求解一个线性方程组而实现机构力和力矩的平衡,同时还得出此类机构只施加配重而不需附加惯性配重机构就可实现机构动平衡,该动平衡方法的应用对物理样机的实验方案设计和配重参数的选择都具有较强的理论指导意义。     

基于线性独立矢量法的曲柄群驱动机构摆动力平衡分析

依据摆动力的完全平衡理论对曲柄群驱动机构运行中的摆动力进行平衡,通过质量再分配法中线性独立矢量法建立机构总质心和各构件质心的表达式。由总质心保持静止不动的平衡条件,得到典型曲柄群机构的几何、物理参数应满足的平衡方程,从而对各曲柄所应加配重的位置和大小进行合理布置。建立多曲柄驱动机构每个封闭平行四边形的平衡方程时,以各曲柄上连接的连杆数为依照对曲柄质量进行等分,计算出每个构件在任意位置的质心参数(ri,θi),推导出双曲柄机构和三曲柄机构摆动力完全平衡时的平衡条件,这种摆动力平衡方法也适用于含更多曲柄的曲柄群驱动机构中。     

平面多杆机构摆动力和摆动力矩的平衡

介绍一种实现平面多杆机构摆动力和摆动力矩完全平衡的构件分解法.应用构件分解法采用质量动替代原理,通过质量分布或附加质量配重,把铰链多杆机构中非连架杆的质量依次转化到连架杆上,在连架杆上附加齿轮对惯性配重和质量配重实现机构摆动力和摆动力矩的完全平衡.     

基于单开链单元的空间机构震动力完全平衡的单位向量法

提出了一种基于单开链单元的空间机构震动力完全平衡的单位向量法,按照序单开链的机构结构分解方法,机构可被分解为一组有序单开链。用在机构各构件上固接相互垂直的三单位向量表示单开链单元的质径积方程,再利用闭环向量方程和相邻构件某些单位向量的关系消去一些线性相关的单位向量,从而导出机构的震动力完全平衡条件。此方法不需进行坐标变换矩阵的运算,导出的平衡条件为标量形式,推导过程简单,文中给出了一个例子。     

含R、P副平面运动链的类型综合

对含Ｒ、Ｐ副平面运动链第Ⅱ类消极运动副判别研究的基础上［６］，本文提出了Ｒ、Ｐ副平面运动链的类型综合的步骤，并首次得到了含Ｒ、Ｐ副单自由度平面六杆运动链的所有类型