【摘要】：能產(chǎn)生直線軌跡的機(jī)構(gòu)特別是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的綜合問題目前又成為了機(jī)構(gòu)學(xué)的研究熱點(diǎn)。由于直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)無導(dǎo)軌的直線運(yùn)動(dòng)，其制造簡單，能夠真正實(shí)現(xiàn)導(dǎo)路上無摩擦和磨損，在現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人技術(shù)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值；再者，將它作為前置機(jī)構(gòu)，利用其帶有一段近似直線的連桿曲線，再串接一個(gè)帶滑塊的Ⅱ級(jí)桿組，就可以方便地得到一個(gè)實(shí)現(xiàn)近似間歇的連桿機(jī)構(gòu)；還可以將其用于實(shí)現(xiàn)無沖擊的步進(jìn)機(jī)構(gòu)；以及具有水平直線或具有鉛垂直線段的四桿起重機(jī)構(gòu)等，總之，該機(jī)構(gòu)在機(jī)械工程中有諸多方面的應(yīng)用，而當(dāng)今機(jī)械向高速、高精度方向發(fā)展的需要，又對(duì)直線機(jī)構(gòu)的精度提出了更高的要求，因此，直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的綜合方法研究具有重大的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。 本文通過研究，成功地解決了兩種類型直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的綜合問題，第一種為精確直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合；第二種為近似直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合。其具體研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)精確直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的理論和方法部分：從幾何定理出發(fā)，證明了直線軌跡存在的一種幾何條件；綜合出了能夠發(fā)生精確直線軌跡的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，它們是綜合出精確直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的最底層的機(jī)構(gòu)，應(yīng)用它們可以迅速地開發(fā)出許多單自由度的八桿直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)或其他多桿直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)。該方法獲得的是精確直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，理論上不存在誤差。文中提出的精確直線機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，為該類機(jī)構(gòu)的綜合提供了一種新思路、奠定了一定的理論基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。 (2)近似直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)部分， ①研究了特殊位型下拐點(diǎn)圓的圖解方法，包括：連架桿與機(jī)架共線、連架干與連桿共線的兩種特殊位置下拐點(diǎn)圓的圖解，充實(shí)了拐點(diǎn)圓的理論，它是解決特殊位型下特定點(diǎn)的近似直線軌跡綜合問題的基礎(chǔ)； ②針對(duì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿瞬心無窮遠(yuǎn)時(shí)拐點(diǎn)圓不存在，現(xiàn)有的一些方法卻難綜合出近似直線軌跡四桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理進(jìn)行分析，推導(dǎo)了連桿上任意點(diǎn)曲率計(jì)算公式；得到了求解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿兩鉸鏈線上零曲率點(diǎn)的圖解法，該法能夠方便、直觀地解決瞬心無窮遠(yuǎn)時(shí)近似直線的四桿機(jī)構(gòu)的綜合問題。從理論上解決了瞬心無窮遠(yuǎn)時(shí)，特定位置近似直線軌跡導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的綜合問題，得到的方法簡單、直觀、適用，補(bǔ)充和完善了拐點(diǎn)圓這一運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)的理論。 ③針對(duì)軌跡對(duì)稱機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)對(duì)稱的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，提出了利用拐點(diǎn)和插值結(jié)點(diǎn)相結(jié)合的軌跡綜合方法，綜合出的機(jī)構(gòu)其誤差小于傳統(tǒng)的經(jīng)典近似直線機(jī)構(gòu)。該方法提升了Robert及Tchebycheff機(jī)構(gòu)的精度； ④對(duì)于結(jié)構(gòu)對(duì)稱的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，文章中提出了“三切點(diǎn)”綜合法的理論，即在給定直線上三個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)一階密切的對(duì)稱鉸鏈四桿近似直線機(jī)構(gòu)的方法。應(yīng)用位移矩陣?yán)?br> 【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

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10 沈惠平,鄒e

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