基于小波级数的平面连杆机构尺度综合研究

发布时间：2020-09-15 12:40

　　连杆机构由于其结构简单、成本低廉,在工业生产中应用广泛。对于整周期的连杆机构尺度综合问题,国内外众多学者已经提出了很多行之有效的综合方法。但是,在更多情况下,人们往往更关心的是针对某一特定区间进行设计,这更加符合现实生活中的需求,这种问题我们称之为机构非整周期综合问题。相对于整周期的连杆机构综合问题,非整周期的连杆机构综合问题研究较少。因此,本文基于数值图谱法对平面四杆机构的非整周期刚体导引综合和六杆机构多位置尺度综合问题进行了研究。首先,本文建立了平面四杆刚体导引机构数学模型,并推导机构刚体转角与其对应基本尺寸型的连杆转角的关系,基于Haar小波级数理论,发现了刚体转角输出与其对应基本尺寸型的连杆转角小波系数的内在联系。在此基础上建立了101408组基本尺寸型的平面四杆刚体导引机构输出特征参数数据库。并将位置输出问题转化为平面四杆机构轨迹综合问题,并给出了计算平面四杆机构实际尺寸和机构安装位置参数的理论的公式。利用建立的数据库和理论公式,进而实现了平面四杆机构非整周期刚体导引综合。其次,在实现平面四杆机构的非整周期刚体导引综合的基础上,基于小波级数的理论研究基础,建立了平面六杆机构模型。平面六杆机构多位置尺度综合包括函数综合和刚体导引综合。对于函数综合,基于滑块输出位移小波特征参数的关系,建立了31775组基本尺寸型的曲柄滑块机构的数据库。对于刚体导引综合,基于刚体转角输出与其对应基本尺寸型的连杆转角小波系数的内在联系,建立了178810组包含基本尺寸型的刚体导引机构输出特征参数数据库。利用给定的理论公式和模糊识别方法,实现了平面六杆机构多位置尺度综合问题的求解。最后,通过多个综合算例证明了本方法对于求解平面连杆机构非整周期刚体导引综合和多位置尺度综合问题的可行性和有效性。
【学位单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH112
【部分图文】：

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第 2 章平面四杆机构非整周期刚体导引综合 2 章平面四杆机构非整周期刚体导引综里叶级数理论不能进行非整周期刚体导引综合问题，提出了决方法，将早期提出的解决平面四杆机构轨迹综合问题的方法刚体导引综合中。通过对刚体转角和其对应基本尺寸型的连杆，发现了二者的内在联系。在此基础上建立了 101408 组基本刚体导引输出特征参数数据库。并将位置输出问题转化为平面，并给出了计算平面四杆机构实际尺寸和机构安装位置参数立的数据库和理论公式，实现了平面四杆机构非整周期刚体转角函数与刚体转角函数的关系

扫描图,扫描图,四杆机构,基本尺寸

第 2 章平面四杆机构非整周期刚体导引综合L2，L3和 L4为四杆机构的基本尺寸型。根据式(2-1)可知，针对起始角 θ1' 来说，因为它在四杆机构输出中作为相对独立的变量，其变化规律无法在小波变化中体现，因此 θ1' 可以通过扫描整个区间获得，扫描步骤见图 2.2，“蓝线”代表预定的刚体转角，“虚线”代表由机构基本尺寸型生成的刚体转角， θ 为扫描区间。

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四杆刚体导引综合步骤基本尺寸型的转角满足刚体转角的设计要求时，对于机构位置小波特征参数来得到。因此，平面四杆机构刚体导引的综合可2.3)：要求刚体转角和由机构基本尺寸型所决定的连杆转角小波系个关于刚体转角输出特征参数的数值图谱数据库。给定刚体转角进行采样，并对其进行 Haar 小波变换，得到转立的数值图谱数据库里对(2)中得到的刚体转角小波特征参数索到相似度最小的并可以满足目标函数要求的 10 组机构基本位置问题转换成刚体轨迹综合问题，将步骤(3)中识别出的基预定时标的曲线进行轨迹综合。式(2-21)~(2-32)，平面四杆机构非整周期刚体导引的实际尺寸部得出。骤，可以解决平面四杆机构刚体导引综合问题。

【参考文献】