隨著機(jī)械手和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,連桿機(jī)構(gòu)在機(jī)械工程中的作用日益突出。為提高機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的效率,工程實(shí)際中迫切需要高效、實(shí)用的連桿機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)方法,但現(xiàn)有機(jī)構(gòu)綜合方法在解的精度、求解速度、解的多樣性等某些方面還存在一定的不足。因此,本文以建立更為高效和實(shí)用機(jī)構(gòu)綜合方法為目標(biāo),對平面連桿機(jī)構(gòu)尺度綜合問題進(jìn)行了深入研究,主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下:（1）建立了可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)點(diǎn)函數(shù)綜合的代數(shù)求解新方法。首先,建立了用傅氏級數(shù)描述平面四桿機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)角函數(shù)的數(shù)學(xué)公式;然后,將由傅氏級數(shù)表示的輸出轉(zhuǎn)角函數(shù)帶入機(jī)構(gòu)封閉矢量方程,依據(jù)復(fù)指數(shù)的性質(zhì),得到了輸出轉(zhuǎn)角函數(shù)傅里葉系數(shù)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系,并根據(jù)這一關(guān)系,建立了平面四桿機(jī)構(gòu)函數(shù)綜合設(shè)計(jì)方程;最后,通過析配消元法將綜合設(shè)計(jì)方程化簡為一元三次方程,求解得到了方程的解析解,建立了由目標(biāo)轉(zhuǎn)角函數(shù)傅里葉系數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的通用公式。該方法可以簡便、快捷的完成平面四桿機(jī)構(gòu)函數(shù)綜合,克服了原有代數(shù)法受機(jī)構(gòu)未知量個數(shù)限制,無法實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)點(diǎn)函數(shù)綜合的不足。（2）建立了可實(shí)現(xiàn)平面四桿機(jī)構(gòu)多點(diǎn)位連續(xù)軌跡綜合的代數(shù)求解新方法。首先,將平面四桿機(jī)構(gòu)拆分為二桿組,對... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１平面四桿機(jī)構(gòu)軌跡生成圖??如圖２－１所示為平面四桿機(jī)構(gòu)軌跡生成圖，圖中０為坐標(biāo)原點(diǎn)，０Ａ長度??為ｒ，與ｘ軸的夾角為／／，機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的長度分別為供１／／■為機(jī)構(gòu)的??

Ｉ—擬合軌跡Ｉ丨??．……．……丨—丨—ｆ?：Ｎｑ－－：…－—??，、……門？—丨—ｖ１０ｉｘ—＇—＾?ｋ一—Ｉ??２０—Ｈ：１—．廠＾：…２。１?…丨—ｒＨ：；??＿３。…—Ｎ?－３０ｉ—＿．…………Ｎ??－４０－ｉ?■；?：……ｉ…？＿……Ｊ?－４０－；?：－?ｉ－…－－ｒ－?－Ｊ??－１２０?－１１０?－１００?－９０?－８０?－７０?－６０?－１２０?－１１０?－１００?－９０?－８０?－７０?－６０?－５０??Ｘ?Ｘ??（ｃ）?２次諧波?（ｄ）３次諧波??圖２－２傅氏級數(shù)擬合平面四桿機(jī)構(gòu)連桿曲線圖??從圖中可以發(fā)現(xiàn)，〇次諧波時連桿曲線的表達(dá)式只包含ｈ項(xiàng)，其擬合的軌跡為??一個固定點(diǎn)。這表明在諧波成分中ｃ。代表了連桿曲線形心在所取坐標(biāo)系的位置，??與連桿曲線的形狀無關(guān)。在此基礎(chǔ)上，隨著諧波次數(shù)的增加，擬合軌跡逐步逼??近目標(biāo)曲線，當(dāng)累積疊加到３次諧波時，如圖中（ｄ）所示，擬合軌跡與目標(biāo)曲線??已十分接近。此時，目標(biāo)采樣點(diǎn)與擬合采樣點(diǎn)間誤差五（五＝（ｘｄ＿ｘｇ）２＋?（ｊ，ｄ，；ｇ）２）??己由１次諧波擬合時的６５２．０２０８減小為１．６１７７。因此，通常情況下利用傅氏級??數(shù)擬合連桿曲線時，取３次諧波就可滿足設(shè)計(jì)精度要求。??２．３．２平面四桿機(jī)構(gòu)角度輸出的傅氏級數(shù)表示??平面四桿機(jī)構(gòu)的角度輸出是指在機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中連桿或輸出桿的旋轉(zhuǎn)角度。??如圖２－１所示，當(dāng)輸入桿ＡＢ轉(zhuǎn)動時，輸出桿ＣＤ和連桿ＢＣ會對應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)??動，其旋轉(zhuǎn)角度是以輸入桿ＡＢ轉(zhuǎn)角ｐ為變量的函數(shù)，與軌跡輸出相同，當(dāng)輸??入桿ＡＢ為曲柄且以《速度勻速轉(zhuǎn)動時，這些函數(shù)是以時間／為變量周期函數(shù)，??且有：??ｙ／（Ｔ＋ｔ）?＝?ｉ

???１．１?ｒ?Ｉ?１??一目標(biāo)函數(shù)曲線??＾?？擬合函麩曲線??１?？＊：?，：????＊?＇??０．９???；．．．?????？：???０．８?－：??ｒ?：？…?…：?：ｒ?：???０．７｜＾?＾?Ｉ－?｜?ｉ?�。�?，丨???０．６?－ｊ?；??：?；?；？?：????｜?｜?｜?｜?｜?｜?！???－０．７?－０．６?－０．５?－０．４?－０．３?－０．２?－０．１??Ｘ??圖２－３傅氏級數(shù)擬合平面四桿機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)角函數(shù)圖??２１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]平面四桿機(jī)構(gòu)少位置設(shè)計(jì)要求特征提取方法[J]. 丁健生,劉文瑞,孫建偉.  機(jī)械傳動. 2018(12)
[2]平面四桿機(jī)構(gòu)剛體導(dǎo)引綜合的小波特征參數(shù)法[J]. 孫建偉,王鵬,劉文瑞,褚金奎.  中國機(jī)械工程. 2018(06)
[3]混合驅(qū)動機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J]. 李瑞琴,王英,王明亞,趙耀虹,宋杰.  機(jī)械工程學(xué)報. 2016(13)
[4]基于解域的四位置空間RCCC機(jī)構(gòu)綜合[J]. 曹陽,韓建友.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(08)
[5]Stephenson-Ⅲ型平面六桿機(jī)構(gòu)五精確點(diǎn)軌跡綜合代數(shù)求解[J]. 魏鋒,魏世民,張英,廖啟征.  北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[6]基于解域的四精確點(diǎn)球面4R機(jī)構(gòu)函數(shù)綜合[J]. 楊通,韓建友,尹來容.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(10)
[7]特殊情況下直線機(jī)構(gòu)解域分析與綜合方法[J]. 尹來容,韓建友.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(04)
[8]復(fù)合四位置剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的研究[J]. 楊通,韓建友.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(03)
[9]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的連桿曲線特征描述[J]. 劉騰,馮立艷,李學(xué)剛,田明瑜.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(03)
[10]基于解域分析的直線機(jī)構(gòu)綜合方法研究[J]. 尹來容,韓建友.  北京科技大學(xué)學(xué)報. 2011(02)

博士論文
[1]基于輸出小波特征參數(shù)的連桿機(jī)構(gòu)尺度綜合研究[D]. 劉文瑞.長春工業(yè)大學(xué) 2019
[2]機(jī)構(gòu)分析與綜合中若干問題及其幾何代數(shù)方法研究[D]. 魏鋒.北京郵電大學(xué) 2017
[3]基于解域的多桿機(jī)構(gòu)綜合理論與方法研究[D]. 崔光珍.北京科技大學(xué) 2017
[4]基于諧波特征參數(shù)的空間連桿機(jī)構(gòu)尺度綜合研究[D]. 孫建偉.大連理工大學(xué) 2010
[5]機(jī)構(gòu)運(yùn)動綜合的自適應(yīng)理論與方法的研究[D]. 王淑芬.大連理工大學(xué) 2006
[6]平面機(jī)構(gòu)軌跡綜合及其計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法研究[D]. 劉勇.華中科技大學(xué) 2005
[7]基于簡單曲線自適應(yīng)逼近的平面連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化綜合理論與方法的研究[D]. 李濤.大連理工大學(xué) 2000

碩士論文
[1]連桿曲線的形態(tài)學(xué)分類及演化[D]. 李寬.西南科技大學(xué) 2017
[2]基于傅里葉描述子的四桿機(jī)構(gòu)連桿曲線復(fù)演研究[D]. 聶雪華.華南理工大學(xué) 2015
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的四桿機(jī)構(gòu)軌跡分析[D]. 顧新春.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[4]平面六桿機(jī)構(gòu)簡化函數(shù)綜合方法的研究[D]. 李鶴榮.大連理工大學(xué) 2006
[5]基于形狀譜和形狀特征的平面四桿機(jī)構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)法[D]. 饒海濤.蘇州大學(xué) 2005



本文編號：3261025