一般形状预期曲线的平面四杆机构轨迹综合研究

在复演规则轨迹的平面四杆机构计算机辅助综合^[1]的基础上,研究了对于一般形状预期曲线,用通用数学模型确定连杆若干位置的技术问题,介绍一种适用于一般形状预期轨迹曲线的机构综合方法。     

平面四杆机构的运动分析

平面四杆机构技术在国外已被应用多年,深入分析机构的运动对推动此项技术在国内的发展具有重要作用.机构设计过程中分析机构与仿真技术十分重要,现下社会对于连杆机构的分析比较多.在结构类型上较为固定的机构,已经出现多种研究成果,但对于机构综合问题上的研究,还需要进一步完善.     

平面曲柄摇杆机构的计算机辅助动力学分析

对平面曲柄摇杆机构进行了运动学和动力学分析，并利用MATLAB6．5对其进行了计算机模拟分析，得出了平面曲柄摇杆机构各铰节点动态规律图，对分析机构的稳定性和优化设计具有一定的参考价值。     

实现连架杆给定角位移的机构综合方

对于给定的两连架杆4组对应角位移,可综合得到无穷多个机构解,要求设计者快速、准确地从中选取位置点、综合出满足各项设计要求的最优机构比较困难.为此,根据映射理论,提出把无限的布氏曲线所形成的无穷多机构解表示在有限的区间内,进而通过机构解分析得到感兴趣的所有机构属性直观图,包括机构的类型分布、缺陷分布、最小传动角和杆长比等.同时,为避免位置点及机构选取的盲目性,可考虑施加约束条件构成可行机构解区间,在此区间上绘制机构性能分析图,并确定满足实际工程需要的最优机构解.     

再现轨迹的插秧机构计算机辅助设计

采用内点惩罚函数法寻求最优值，以轨迹误差最小为目标函数，对再现轨迹的插秧机构进行计算机辅助设计。     

齿轮五杆曲柄滑块机构的轨迹综合

分析了一类齿轮五杆曲柄滑块机构的尺寸约束条件,利用复矢量理论和Fourier级数理论建立了机构连杆轨迹的数学模型,推导出计算机构实际尺寸和安装位置参数的数学公式,根据曲柄和连杆间传动比的不同分别建立了相应机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库.利用数值图谱法实现了齿轮五杆曲柄滑块机构连杆轨迹的尺度综合,综合算例证明了该方法的实用性和有效性.     

单自由度平面六杆手指机构解域综合方法

为适应机器人手指多用途、多尺寸的设计要求,提出一种基于单自由度平面六杆机构解域的手指机构设计综合方法。根据平面六杆机构4个给定的运动位置可得到无穷多机构解,将这些机构解表示在一个平面域上,该域称为解域。本文给定平面六杆机构的4个运动位置,限制待求铰链点的坐标范围,通过给出的铰链点曲线求解方法,得到铰链点解曲线和可行段,对可行段进行分段,得到解域,在此基础上,引入力传递性能指标K,限定其范围,对解域进行进一步的筛选,得到新的可行解域,并得到K在解域上的分布规律,最终可在新解域中选择满足全部条件的机构作为机构解。K值的引入使得所得的机构具有较好的力学性能。解域上的每一点均为满足要求的平面六杆机构,可根据设计的目的(如仿生手指、康复手指等)选择不同的机构进行手指的设计。从新可行解域中选择一个机构设计手指样机,该样机证明了所提出方法的正确性和有效性。     

铰链四杆机构分析与综合软件系统开发与应用

以VC 6．0为工具，开发了一套铰链四杆机构分析与综合的软件系统、该系统首先可判别出两类八种Grashof(有曲柄)及非Grashof(无曲柄)铰链四杆机构的类型，并可对其进行运动学分析。在此基础之上能够快速综合出若干种常见铰链四杆机构，且可直接对得到的机构进行动画演示．     

可调球面四杆机构函数优化综合方法

提出一种用于实现多函数的可调球面四杆机构优化综合方法。通过改变连架杆杆长实现可调球面四杆机构不同函数综合要求。在研究球面四杆机构输入角与输出角函数关系的基础上,建立了可调球面四杆机构函数优化综合数学模型。给出可调球面四杆机构多函数优化综合的目标函数,使函数生成机构的最大结构误差达到最小;给出函数优化综合的约束条件,保证机构存在曲柄并具有良好的传动性能。采用免疫遗传算法对可调球面四杆机构进行函数优化综合,相应的算例证明了方法的有效性。     

给定6R闭链的八杆机构四位置综合

在给定6R闭链上添加2个RR杆形成32种单自由度八杆机构。首先依据扩展布氏曲线理论求出解曲线,在解曲线上添加2个RR杆得到了所要综合的八杆机构。由于解曲线上的每一点都可以作为添加RR杆的点,因此可以得到无穷多解。通过把解曲线进行变换可以得到表示无穷多解的解平面,称为解域。根据闭链上添加的两个RR杆是否相关,把解域分为2类。采用杆组法对机构进行分类并进行运动分析。根据机构是否能顺序通过给定闭链的4个位置判断机构是否有缺陷,去掉解域中有缺陷的机构就得到了机构的可行解域。在可行解域中,根据机构的原动件可转动的角度范围,将原动件为曲柄和非曲柄的机构进行区分。解域综合方法可使设计者能更直观、准确地选择满足要求的机构,提高了设计效率。最后,通过一个八杆机构的综合示例具体说明了该类四位置综合的过程及结果。     

球面四杆曲柄滑块机构函数综合的变步长数据库法

提出了用变步长数据库法进行球面四杆曲柄滑块机构函数综合。通过对球面四杆曲柄滑块机构输入输出函数的谐波成分分析,发现了机构输出函数与其相应的谐波特征参数之间的内在联系。据此将机构基本尺寸型和对应的谐波特征参数存储在一起,建立了包含42185组基本尺寸型的球面四杆曲柄滑块机构函数输出谐波特征参数的变步长数据库。借助模糊识别理论可以快速的从数据库中识别出若干组满足设计要求的机构基本尺寸型,从而实现球面四杆曲柄滑块机构的函数综合。为了提高综合精度,借助遗传算法对得到的结果进行了优化。最后以塑料温室的通风开启关闭装置作为实例,来说明球面四杆曲柄滑块机构函数综合的过程及变步长数据库法在空间机构综合中的应用。     

工作静轨迹反求旋转式分插机构齿轮节曲线

为了得到更为理想的旋转式分插机构工作轨迹,做了以下研究:首先,分析旋转式分插机构的工作原理和结构特点;然后,根据秧针工作静轨迹计算相关参数,并设计非圆齿轮节曲线;同时,基于MATLAB开发了由工作静轨迹反求旋转式分插机构非圆齿轮节曲线的辅助分析与计算软件,仿真出由该非圆齿轮节曲线和相关参数得到的新的秧针工作静轨迹。通过2条秧针工作静轨迹对比,验证了该设计方法得到的非圆齿轮节曲线能够较好地满足分插机构工作静轨迹要求,从而为分插机构结构设计提供参考。     

基于改进蚁群算法的四杆机构优化设计

在机构优化设计中,为了避免基本蚁群算法容易出现停滞现象、收敛速度慢的缺陷,将遗传算法和蚁群算法结合起来,在蚁群算法的每一次迭代中,首先根据信息量选择解分量的初值,然后使用变异操作来确定解的值。针对机构运动轨迹能够最佳逼近某一给定运动规律,且机构约束较多,采用改进蚁群算法对其进行优化计算。证明改进蚁群算法应用于机械优化计算切实可行。     

空间曲线平移并联机构构型综合与分类

针对现有机构分析与综合理论方法存在综合结果不完整、无法适用于弯曲平移机构等问题,提出了空间曲线平移并联机构构型综合及分类方法。首先,借鉴高斯非欧几何的内蕴思想,将直线、曲线、平面以及曲面等均视作可描述末端构件平移特征的独立空间,进而建立了可描述弯曲平移运动特征的表达模型;其次,研究了支链末端构件弯曲平移运动的形成机理,并制定了相应的运动特征求并运算规则;然后,根据形态特征将空间曲线平移并联机构划分为9种基本类型;最后,以柱柱相贯线平移机构和柱锥相贯线平移机构为例,给出了空间曲线平移并联机构的构型综合方法。     

作平面运动平底从动件盘形凸轮机构第Ⅱ类机构综合

通过引入固定、浮动坐标系和支撑函数法,揭示瞬时一维直线区域和投影得到瞬时区间套,进而提出推程、回程和整程区间套等概念,给出了求解平底方位线容许选择区域、凸轮基圆半径r0许用取值范围的基本原理,推导得到求解计算的一整套通用解析公式,得到解存在性和存在性态的系列判据,解决了作平面运动平底从动件盘形凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题.     

顶置凸轮轴气门机构的分析与综合

以顶置凸轮轴（摇臂驱动气门）气门机构为研究对象,通过对升程曲线进行“预光顺”和“精光顺”,进行了运动学和动力学计算,并开发出相应的软件,为顶置凸轮轴气门机构的设计提供依据。运动学计算是在已知凸轮对平底移动式从动件的运动规律的条件下,计算出气门的位移,并采用三次样条插值法计算出其速度及加速度;动力学计算是把机构简化成单自由度模型,在考虑气门间隙及传动机构变形的影响下,采用龙格－库塔法计算出气门的实际运动规律。     

果园割草机割茬高度机构运动分析与设计

生草制矮砧密植园苹果园草势生长状态可有效控制果园水分,协调果园微域环境。为此,利用数学模型分析了平行四杆机构的运动参数,确定了割茬高度调节手柄转动角度与割茬高度间对应的数学关系。分析表明,高度调节手柄转动角度α为-16.13°,-9.59°,-3.18°,3.18°,9.59°和16.13°等6个角度时,对应割茬高度为50,60,70,80,90,100mm,实现了割茬高度精确控制;同时,应用AIP软件创建割茬高度调整机构数字样机,满足割茬高度的有级调整要求。     

履带式全喂入联合收割机切割器新型驱动装置设计

研究设计了往复式切割器新型驱动装置,用于全喂入稻麦联合收割机双动刀切割器.研究表明,利用双层联动摇杆机构可减少位于收割外侧的驱动机构宽度,不影响联合收割机下田作业时开道;利用杠杆支点两端运动方向相反的力学原理,可带动上下动刀做反方向同步运动;通过机构综合确定联动杆尺寸,可使上下动刀驱动销获得绝对值相等的运动速度,从而保证了双动刀往复式切割器实现方向相反、速度相等的切割运动.     

基于节曲线凸性判别的行星轮系移栽机构解析

为了建立非圆齿轮凸性与理想移栽轨迹之间的直接联系,使行星轮系移栽机构更好地满足作业要求,提出一种基于非圆齿轮节曲线凸性指标的不等速行星轮系机构参数求解方法。根据给定的运动轨迹,建立全局坐标系;将轮系简化为二杆二自由度开链机构（2R机构）,建立基于移栽轨迹的机构运动求解模型,提出非圆齿轮节曲线凸性判定指标,确立轮系中心位置变化范围即解析区域。根据运动学原理,由二杆二自由度开链机构复演理想移栽轨迹,求解轮系传动比,建立不等速传动比计算与分配模型,得到杆长、杆长比、轮系传动比、非圆齿轮节曲线凸性值等移栽机构参数,建立可以形成给定移栽轨迹的移栽机构参数信息图。避免了调试非圆齿轮节曲线的盲目性、优化机构尺寸和结构设计中双臂干涉等问题,为设计可形成特定轨迹的轮系机构提供参考。对几种常见移栽轨迹进行计算分析,以“鹰嘴形”水稻钵苗移栽轨迹为例进行非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构的设计仿真与样机试验,仿真轨迹、试验轨迹与给定理想轨迹基本一致,验证了计算模型的正确性与设计机构的可行性。