【摘要】： 連桿機(jī)構(gòu)尺度綜合是連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。與平面連桿機(jī)構(gòu)相比,對(duì)空間機(jī)構(gòu)尺度綜合問題的研究則相對(duì)較少。因此本文對(duì)空間連桿機(jī)構(gòu)的尺度綜合問題進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。 首先,本文借助傅里葉級(jí)數(shù)這一理論,根據(jù)一維傅里葉級(jí)數(shù)和二維傅里葉級(jí)數(shù)的幾何性質(zhì),以及本文提出的約束條件,推導(dǎo)出了三維傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)式。進(jìn)而給出了空間連桿曲線諧波參數(shù)在空間連桿機(jī)構(gòu)上的幾何意義。通過建立的三維傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)式和快速傅里葉變換,就可以得到了空間連桿機(jī)構(gòu)連桿曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 其次,本文根據(jù)建立的球面四桿機(jī)構(gòu)連桿軌跡的數(shù)學(xué)模型,對(duì)連桿軌跡的諧波成分進(jìn)行理論分析,發(fā)現(xiàn)連桿軌跡的諧波成分與其相應(yīng)轉(zhuǎn)角函數(shù)諧波特征參數(shù)和機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系。通過歸一化處理,將大量由同一尺寸型的四桿機(jī)構(gòu)生成的形狀、大小、方向、偏移各異的連桿軌跡統(tǒng)一到了相同的尺寸型諧波特征參數(shù)下,從而揭示出軌跡與機(jī)構(gòu)尺寸型之間的內(nèi)在聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上建立了球面四桿機(jī)構(gòu)連桿軌跡的諧波特征參數(shù)數(shù)值圖譜。借助傅里葉級(jí)數(shù)理論建立球面四桿機(jī)構(gòu)處于空間任意位置時(shí)連桿曲線的數(shù)學(xué)方程。推導(dǎo)出計(jì)算機(jī)構(gòu)的實(shí)際尺寸、連桿上點(diǎn)的位置和機(jī)構(gòu)安裝參數(shù)的理論計(jì)算公式。通過建立的諧波特征參數(shù)數(shù)值圖譜和推導(dǎo)的理論公式解決了球面四桿機(jī)構(gòu)的軌跡綜合問題。對(duì)球面四桿機(jī)構(gòu)函數(shù)綜合問題,從機(jī)構(gòu)的輸入角與輸出角的函數(shù)關(guān)系入手,借助傅立葉變換這一數(shù)學(xué)工具,發(fā)現(xiàn)了輸入輸出函數(shù)與基本尺寸型的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上建立了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和雙曲柄機(jī)構(gòu)的球面四桿機(jī)構(gòu)輸出函數(shù)特征參數(shù)的數(shù)值圖譜。通過建立的數(shù)值圖譜,實(shí)現(xiàn)了球面四桿機(jī)構(gòu)的函數(shù)綜合。本文接著采用類似的方法討論了常用空間單自由度連桿機(jī)構(gòu)(RCCC、RRSS和RSSR)的函數(shù)綜合和軌跡綜合問題。分別建立了相應(yīng)空間連桿機(jī)構(gòu)的連桿軌跡和輸出函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,確定相應(yīng)機(jī)構(gòu)的基本尺寸型,并建立了數(shù)值圖譜。推導(dǎo)了RCCC和RRSS機(jī)構(gòu)軌跡綜合計(jì)算機(jī)構(gòu)實(shí)際尺寸、連桿上點(diǎn)的位置和機(jī)構(gòu)安裝尺寸參數(shù)的理論公式。 基于平面連桿機(jī)構(gòu)和空間連桿機(jī)構(gòu)尺度綜合的研究成果。本文最后建立連桿機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)角函數(shù)和連桿曲線方程的統(tǒng)一解析表達(dá)式。對(duì)建立的表達(dá)式進(jìn)行諧波分析,得到統(tǒng)一解析表達(dá)式諧波成分與其相應(yīng)連桿轉(zhuǎn)角函數(shù)諧波特征參數(shù)和機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系。通過建立連桿機(jī)構(gòu)基本尺寸型與連桿轉(zhuǎn)角函數(shù)的關(guān)系,確定連桿曲線數(shù)值圖譜的一般步驟。建立由平面機(jī)構(gòu)到空間機(jī)構(gòu)在形式上和內(nèi)容上統(tǒng)一的連桿機(jī)構(gòu)軌跡綜合理論。
【圖文】：

基于諧波特征參數(shù)的空間連桿機(jī)構(gòu)尺度綜合研究質(zhì)上就是后來著名的cooley-Tukey算法。在G一個(gè)計(jì)算機(jī)程序。1965年cooley-Tukey在《計(jì)志上發(fā)表了著名的“機(jī)器計(jì)算傅里葉級(jí)數(shù)的一等快速算法相繼出現(xiàn)，人們對(duì)cooley-Tukey算善了一套高效的運(yùn)算方法，這就是現(xiàn)在普遍稱的一種快速算法，基本原理及計(jì)算公式仍然以致于它的意義己超過了一種算法的范圍，首先高了M/fogZM倍，使對(duì)應(yīng)的處理工作能與整用就從對(duì)數(shù)據(jù)的事后處理與系統(tǒng)的模擬研究轉(zhuǎn)通訊、雷達(dá)及其它領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)的處理在速的出現(xiàn)使得用數(shù)字系統(tǒng)分析頻譜的優(yōu)越性超處理信號(hào)打開了新的局面。關(guān)于FFT的算法，。出的傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)式

為構(gòu)件的角速度(n>O表示構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向;n<0表示構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向)，氛，，截分別作為構(gòu)建的初始相位。將y二平面上每個(gè)獨(dú)立構(gòu)件依次的相連形成一個(gè)開鏈(見圖2.10)，則該開鏈機(jī)構(gòu)的端點(diǎn)爪描繪出的曲線，就是空間機(jī)構(gòu)連桿上任意點(diǎn)尸所描繪的軌跡曲線在y一平面上的投影。將x軸上每個(gè)獨(dú)立構(gòu)件依次的相連形成一個(gè)開鏈。根據(jù)前面的定義，每組成對(duì)的構(gòu)件處于不同的平面上，因此不同平面間的桿件可以采用球面副連接，而同一平面內(nèi)的成對(duì)桿乎f來用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接。則該開鏈機(jī)構(gòu)的端點(diǎn)Px描繪出的曲線，就是空間機(jī)構(gòu)連桿上任意點(diǎn)尸所描繪的軌跡曲線在x軸上的投影。因此空間連桿曲線就可以用兩組開鏈機(jī)構(gòu)的端點(diǎn)描繪出。與 (2.28)式類似，分別對(duì) (2.34)式的變量t進(jìn)行一次求導(dǎo)和二次求導(dǎo)，就可以得到尸點(diǎn)的速度和加速度的近似數(shù)學(xué)表達(dá)式。污污--一示‘一，拼拼全一氣 氣:::.代 {{{〔_二丈 丈落落一蘇一牛--一 {{{扭 _____擴(kuò)擴(kuò) :{{{{{ {{{{{_______!!!!!產(chǎn)產(chǎn)二::洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲、、、瑞 瑞{’.‘。。 :::扮“飛飛 ;;;;;二 二 二獷 獷獷’…止 止 止 6.766注注一洲洲‘一牛!-’.t洲 洲汽汽沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈沈味味一 一卜一;一{一樸一 {{{{{ }}}}}’卜二}二
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 吳瓊,閻敏,王文博;球面4R機(jī)構(gòu)的位置分析和運(yùn)動(dòng)綜合[J];北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào);1998年02期

2 金曉怡 ,金宇振;RRSS機(jī)構(gòu)空間三位置綜合中的平面圖解法[J];常州工業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);1999年04期

本文編號(hào)：2626648