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%。     

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R,P副空间连杆机构摆动力完全平衡的质量矩替代法（I）…

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     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

采用配重法分析3-PRS并联机床静态平衡

配重法分析3-PRS并联机床的静态平衡问题,验证其优缺点。首先设计了平衡机构,动平台通过平行四边形伸缩机构平衡,其它三杆分别通过三个配重滑轮机构进行平衡。分析了并联机床各运动构件的质心,推导出了驱动杆质心和动平台的质心的方程表达式,通过平衡分析和算例得出,可以实现机床在整个工作空间任意位姿下驱动杆均不需要输出关节力克服机床重力。最后利用ADAMS仿真软件对施加配重的并联机床仿真验证,证明了理论分析是正确,配重法不需要对机床进行维护,并可以完全实现并联机床的静平衡。     

平面多杆低副机构的完全平衡

在给出平面多杆机构的摆动力和摆动力矩完全平衡的一般条件的基础上，对常见平面低副机构的平衡问题进行了分析，并给出了用最少配重完全平衡一些常见机构的条件．     

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     

一种新型4自由度并联机床构型设计与运动学分析

提出了一种能实现沿y轴、z轴移动和绕x轴、y轴转动的新型4自由度部分解耦并联机构,将该并联机构辅以能实现主轴x轴移动和x轴转动的动平台,共同组成一种新型并联机床构型;此机床机构特为涡轮叶片加工而设计。对机构进行了运动学分析,得到了运动学方程和雅可比矩阵;使用几何方法对机构的工作空间进行了分析,利用雅可比矩阵证明工作空间没有奇点,并获得了给定任务下的机构执行器所需行程长度。     

联合收割机振动筛机构惯性力平衡的研究

针对某联合收割机振动筛的性能要求,在完成机构总惯性力完全平衡的基础上,本文提出了旨在优化总惯性力与总配重、以及简化结构的机构惯性力部分平衡的方法与数学模型。最后得出了较为合理的设计参数,其研究方法可为类似的惯性力部分平衡问题提供有益的参考。     

机架为三副杆的六杆机构摆动力和摆动力矩的完全平衡

本文首次提出了行星机构惯性配重,并应用质量分布和惯性配重,同时完全平衡机架为三副杆的六杆机构摆动力和摆动力矩。该方法对于多杆机构的平衡具有普遍指导意义。     

AUV特种发动机振动平衡研究

斜盘式活塞发动机振动力的不平衡是自主水下航行器(AUV)的主要噪声来源。为了平衡机构振动力,降低发动机振动噪声,在发动机结构分析的基础上,基于空间机构振动力平衡理论及虚拟样机技术,采用配重法进行了发动机配重平衡,及添加配重块前后发动机主要部件的运动学和动力学仿真计算,得到了平衡配重参数及相关构件的运动学和动力学特性曲线。结果表明,只需在斜轴和周转斜盘上配重即可平衡机构振动力,配重能有效降低各构件运动学及动力学特性的振荡,且不影响各构件的运动,有效降低了发动机的振动噪声。     

平面连杆机构摆动力和摆动力矩的完全平衡

本文利用质量分布和附加两种惯性配重相结合的方法,实现了平面多杆机构摆动力摆动力矩的完全平衡。这两种惯性配重是定轴齿轮机构（简称为齿轮机构）惯性配重和行星机构惯性配重。笔者先以一种六杆机构为例,说明一般多杆机构力与力矩完全平衡的条件推导过程。本文的重点是根据上述理论进一步提出了铰链多杆机构的分解平衡法,即把该类机构分解成若干个铰链四杆机构和双杆组来分别平衡,从而明显简化了平衡方程的推导过程。