某八杆十副机构型与尺度综合的研究

摘要

本文针对与企业合作的某重型机械设备的机构研究项目，为获得该机构新型可行方案，对机构进行了创新设计。在充分研究机构综合理论和对现有机构分析的基础上，运用基于图论的机构再生运动链法进行机构方案创新设计，结合机构自适应运动综合理论，建立新方案尺度综合的统一模型和求解方法，最后通过综合结果分析证明了可行性。
　　 首先针对性能良好的一现有机构进行机构结构分析，并运用三维仿真软件对机构进行运动学建模及分析，获得其滑动杆左侧端点的运动轨迹、速度以及加速度。
　　 接着对该机构进行方案创新设计，将变胞机构综合问题转化为一般闭链机构综合问题处理，运用机构再生运动链法对机构进行方案创新设计。由现有机构运动链一般化得到一个8杆10副运动链；接着运用胚图插点法得到了16种不同结构类型的8杆10副运动链；通过运动链特定化得到满足约束条件的6个再生运动链；将再生运动链具体化为对应的机构，获得6个新型方案解。
　　 最后对方案解进行尺度综合，获得其结构参数。由现有机构滑动杆左侧端点的轨迹提取出下扣阶段摆动杆的位置特征，将平面八杆机构的综合简化为二级杆组的综合，把对滑动杆左侧端点的轨迹综合问题转化摆动杆的位置综合问题。在自适应运动综合理论的基础上，运用优化方法在摆动杆的运动平面上搜索圆点以及其对应各个方案解下不同运动平面上的圆心点，作为二级杆组的两个铰链点。考虑到二级杆组的极限位置以及避免非扣钩段的干涉等要求，通过数学建模转化为约束条件，从而对各新型方案进行运动综合的统一建模和求解。
　　 本文给出了其中一方案的优化综合结果，用三维仿真软件对该方案进行了运动学建模分析，通过分析结果对比证明了方法的有效性和结果的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1课题来源及意义

1.2文献综述

1.2.1 基于图论的机构运动方案型综合

1.2.2 平面连杆机构运动综合的研究概况

1.3本文的研究方法

1.4本文的主要工作

2机构型与尺度综合的理论基础

2.1 基于再生运动链法的机构类型综合

2.1.1 机构再生运动链法

2.1.2运动链数综合的胚图插点法

2.2平面连杆机构运动自适应综合理论基础

2.2.1 刚体平面运动的矩阵表示

2.2.2 自适应综合与近似特征点

2.2.3机构自适应运动综合的优化方法

2.3本章小结

3现有机构的分析

3.1现有机构结构分析

3.2现有机构运动分析

3.3机构的设计要求

3.4本章小结

4八杆十副机构型综合

4.1运动链一般化

4.2运动链数综合

4.2.1连杆类型综合

4.2.2胚图插点

4.2.3运动链转化

4.3运动链特定化

4.3.1确定设计约束

4.3.2运动链特定化

4.4运动链具体化

4.5本章小结

5八杆十副机构运动综合

5.1 八杆十副机构运动综合的基本思想

5.2摆动杆上任意点离散轨迹的求解

5.2.1 方案分类

5.2.2轨迹离散点求解

5.3八杆十副机构运动综合优化模型的建立

5.4八杆十副机构运动综合的约束条件

5.5八杆十副机构运动综合的求解过程

5.6八杆十副机构运动综合的结果

5.7本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢