平面多杆停歇机构优化设计研究

发布时间：2020-07-13 15:45

【摘要】： 在承载能力和抗磨损要求较高的场合,适合用平面连杆机构实现停歇,它在纺织、食品、印刷等轻工业机械中得到了广泛应用。这是由于低副连接的连杆机构制造简单、耐磨损、承载能力较强和润滑方便。一般来说,连杆机构的设计是十分繁难的且只能近似地得以满足。随着计算机技术和现代计算技术的迅猛发展,优化方法成为机构分析和设计的主要手段之一。如何用优化方法来设计连杆机构,使其能最佳地满足设计要求,成为机构研究的一个重要课题和热点。由于连杆机构广泛地应用于各种机械之中,故对它的优化设计研究有着重要的理论意义和工程应用价值。 本文研究了机构的优化设计理论。对几种主要的优化算法进行了分析和比较,针对它们的不足,引入了最新的优化方法——量子进化算法。研究了量子进化算法的机理并编制了Matlab程序,还将该量子进化算法的改进型——单染色体量子进化算法应用于四杆机构八字形连杆曲线拟合的尺度综合优化设计中,得到了满意的结果,实现了单染色体量子进化算法与连杆机构设计的结合。研究了平面多杆停歇机构的理论,对于高速槽针经编机的两个重要传动机构——针身传动机构和针芯传动机构,这两个机构分别利用连杆曲线和极限位置实现停歇。首先对它们进行运动分析;然后结合优化设计方法,对这两种机构建立优化数学模型,并对它们进行位置参数的尺度综合优化设计和考虑加速度或角速度的多目标尺度综合优化设计。 由于采用杆组理论和数值优化方法,本文提出的平面多杆停歇机构优化设计模型和方法具有广泛的适用性,它也可以用来设计其他类型的平面连杆机构。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH112
【图文】：

平面多杆停歇机构优化设计研究曲线亦将发生变化。 连杆曲线的形状异常丰富，凭直觉观察就能面包形、云形、卵形、棒槌形、镰刀形、翼形（飞机机翼、各面均属此形）、蚌形、瓜子形、水滴形、花瓣形、8 字形以及弧。分析连杆曲线随着机构尺寸参数的变化规律，能使人们进一利用这些规律常常能建立新的机构轨迹综合方法。近似直线运更复杂的带有时标的运动都可以从简单的四杆机构获得。因此连杆曲线变化规律的研究是很有意义的。下面是曲柄L1、连杆L2L4的比值为 1：4：3：3 时的四杆机构连杆曲线示意图。

第二章 平面连杆机构综合的理论基础合方法这种直接根据连杆曲线变化规律建立的综合方即它更为简单直观。分析连杆曲线的变化规律一直是比较困难的。主要原型方面的理论。四杆机构的杆长组合有无穷多种，若意取出一些来研究，那是很难找出连杆曲线的变化规机构尺寸之间的变化规律，必须建立一个表示所有机型能在有限的空间内表示出无限多的机构尺寸类型。立了多种四杆机构尺寸类型的表示方法[33-34]，但比较于 1978 年建立的四杆机构空间模型。该模型将四杆机三维空间中的一个封闭体内，从而使研究连杆曲线与该模型如图 2.2 示。

图 2.3 四杆机构机构的实际杆长分别为 L1，L2，L3，L4 。 四个L=（L1+L2+L3+L4）尺寸经过标准化后的相对机构尺寸为a= L1/L, b=L2/L, c=L3/L, d=L4/L、b 为连杆、c 为从动杆、d 为机架杆（固定杆）的个相对杆长之和恒为a+ b+ c+ d= 4 （必须构成闭式运动链，所以任何一个杆长都不得相对杆长应满足的不等式为0< a, b, c, d<2 （角坐标系中取三个坐标轴分别表示 a、b、c，考虑

【引证文献】

相关期刊论文 前2条

1 庞和喜;曹鸿钧;;基于SimMechanics和iSIGHT的平面四杆机构的运动仿真和优化[J];机械传动;2008年04期

2 李涛;王晓广;刘玉红;;轿车离合器膜片弹簧的优化设计[J];科技创新导报;2009年23期

相关硕士学位论文 前2条

1 吴真远;汽车离合器膜片弹簧的优化设计[D];苏州大学;2011年

2 徐世福;基于平面运动链的类型综合及创新设计方法的研究[D];浙江理工大学;2012年

本文编号：2753659