常用机构的结构识别及结构方案的创新方法研究

发布时间：2020-07-12 00:40

【摘要】： 在机械学领域，连杆机构可视为其它基本机构的理论结构原型。由于现代测控技术的应用及高速高稳定性的工作要求，现代连杆机构的结构，在由过去采用复杂的高级基本杆组构成复杂的连杆机构，向由简单的Ⅱ、Ⅲ级基本杆组，特别是Ⅱ级基本杆组构成的多自由度机构发展。因此，Ⅱ级机构成为一类最基本的、应用最为广泛的机构。同时，以Ⅱ级机构和对应的运动链为原型，进行能满足各种工作要求、包含各种常用运动副的机构创新设计方法的研究，也成为国内外一个重要的研究内容。 机构是由两个以上的构件用运动副联接而成，各构件间具有确定相对运动的构件系统。构件的数量、种类和运动副的数量、类型决定了机构的结构特征，也决定了机构的基本功能特征，特别是其运动及力的传递与变换的特征。同时也决定了机构运动学、动力学和尺度分析与综合的模型与方法。因此，机构的结构分析就成为机构分析与综合的最基本、最重要的内容。 本文以常用Ⅱ级机构为对象，分析其运动学结构组成，在符号化其构件和运动副的基础上，定义反映其结构特征信息的杆副关联矩阵和副副邻接矩阵。然后设计机构结构智能化分析的策略与算法，构建相应的模型及其软件系统的结构。作为机构结构分析的一个应用，本文以上述算法策略为基础，用VC++在Windows98平台上编制一套机构识别及运动分析软件。该软件不仅能够对常用Ⅱ级机构进行识别和运动分析，对分析结果以多种形式直观形象地输出，而且还可以对部分这类机构进行动态仿真。另外我们知道，连杆机构是所有机构的原型，而运动链又是连杆机构的原型。因此运动链的结构综合可以说是所有机构方案综合的基础。本文在总结前人提出的多种结构创新综合方法的基础上，提出一种基于单铰运动链的机构结构创新设计方法。通过替代单铰运动链的运动副，符号化常用运动副元素，提出获得运动链所有结构型种类的排列组合的数学方法，并且利用运动链的拓扑结构图来判别运动链的同构型。从而获得该运动链所有可能的、包含各类常用运动副的结构型
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH112
【图文】：

机构结构分析及其智能化方法pn23 =（2-1）必须为偶数，最少为 2；p 必为 3 的整数倍。组”。当 n≥4 时，作为基本杆组除满足上组的条件。杆组中的构件相互联接的运动接副”。并常以内接副所形成封闭多边形这样常见的基本结构就有 2 杆组（又称为Ⅱ级组，其基本结构（RRR 型）如图 2.1副用移动副替代，得到另外 4 种型式——图 2.1（b）、图（a）所示

图 2.10 第 4 类Ⅱ级组装配模式判定Fig.2.10 Determinant assembly mode of 4th two-grade group(a) M=+1 (b) M=-1图 2.11 第 5 类Ⅱ级组装配模式判定Fig.2.11 Determinant assembly mode of 5th two-grade group(a) M=+1 (b) M=-1

172.6 本章小结本章首先研究了平面连杆机构的结构组成，然后符号化了组成机构的构件和运动副，并在此基础上定义了反映结构特征信息的杆副关联矩阵和副副邻接矩阵，从而为机构识别和拆分的智能化奠定了基础。最后在上述基础上设计了机构识别及拆分的算法，还设计了Ⅱ级组类别及其装配模式判定的算法，画出了流程图。通过本章的研究，可以得出如下结论：建立在机构结构特征的矩阵描述和基本杆组法求解思想基础上的机构自动识别和拆分算法策略和算法实现，能准确、快速简单地完成将机构按运动传递路线划分成可独立求解的基本单元。图 2.11 第 5 类Ⅱ级组装配模式判定Fig.2.11 Determinant assembly mode of 5th two-grade group(a) M=+1 (b) M=-1

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 石峰;烟草栽植机构的计算机辅助设计与分析[D];湖南农业大学;2012年

本文编号：2751162