基于解域的空间连杆机构综合理论与方法研究

发布时间：2023-04-15 14:19

　　本文以空间4C机构、RCCC机构、HCCC机构为研究对象,其四位置综合问题为研究内容,探讨空间连杆机构的综合理论与方法。其中C代表圆柱副(Cylindrical joint)、R 代表转动副(Revolute joint)、H 代表螺旋副(Helical joint)。这几种空间四杆机构是一般空间连杆机构的构成基础,研究方法、结果和研究结论可望推广应用到一般空间机构的综合。空间连杆机构控制简单、成本低、可以实现复杂的空间运动,因此对它的研究具有理论意义和应用前景。本文以解域综合方法为基础,对上述空间四杆机构运动综合做了较全面系统的研究,主要研究内容如下:(1)空间4C机构综合将平面四杆机构和球面四杆机构的解域综合理论与方法拓展应用于解决空间4C机构四位置综合问题。首先基于球面Burmester理论建立球面4R机构解域。在球面4R机构解域上可以显示机构的类型、回路缺陷和分支缺陷。然后,给出解直线方程,通过解直线建立空间4C机构解域,在空间4C机构解域上可以显示空间4C机构主动杆与机架间C副的运动形式。文中给出了机构综合示例。验证了所提出方法的正确性与适用性。(2)空间RCCC机构综合给出...

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 空间连杆机构的应用概述
    1.3 机构综合内容综述
    1.4 连杆机构的分析方法概述
        1.4.1 高次方程组求解方法
        1.4.2 连杆机构的类型及缺陷分析
    1.5 空间连杆机构的综合方法概述
        1.5.1 球面四杆机构综合
        1.5.2 一般空间连杆机构综合
    1.6 连杆机构的解域综合理论与方法概述
    1.7 课题的研究内容
    1.8 全文体系结构
2 空间4C机构四位置综合
    2.1 引言
    2.2 CC杆组综合方程的推导
    2.3 球面Burmester解曲线及空间4C机构解直线方程
        2.3.1 球面Burmester解曲线方程
        2.3.2 空间4C机构解直线方程
    2.4 空间4C机构解域的建立及原动件运动形式分析
        2.4.1 解域建立
        2.4.2 空间4C机构的缺陷判定
        2.4.3 空间4C机构的原动件运动形式分析
    2.5 空间4C机构综合数值示例
    2.6 本章小结
3 空间RCCC机构四位置综合Ⅰ-遍历计算求解
    3.1 引言
    3.2 RCCC机构四位置综合公式推导
    3.3 RCCC机构解域建立
    3.4 机构综合数值示例
    3.5 本章小结
4 空间RCCC机构四位置综合Ⅱ-直接求解非线性方程组
    4.1 引言
    4.2 RCCC机构四位置方程组建立与求解
        4.2.1 公垂线方程
        4.2.2 Bertini模型建立、求解与有效解筛选
    4.3 机构综合数值示例
    4.4 本章小结
5 空间RCCC机构四位置综合Ⅲ-方程组消元化简求解
    5.1 引言
    5.2 RCCC机构四位置方程组消元、化简与求解
        5.2.1 约束方程消元、化简
        5.2.2 机构解存在的判别式
    5.3 机构综合数值示例
    5.4 本章小结
6 空间HCCC机构四位置综合
    6.1 引言
    6.2 HCCC机构四位置综合方程推导与求解
        6.2.1 HC杆组约束方程推导
        6.2.2 约束方程化简消元为一元七次方程
    6.3 HCCC机构解方程的讨论及缺陷判定
        6.3.1 七次方程解的讨论
        6.3.2 HCCC机构的缺陷判定
    6.4 机构综合数值示例
    6.5 本章小结
7 机构综合软件的设计与实现
    7.1 引言
    7.2 软件的开发环境及总体构架
    7.3 空间4C机构综合软件开发
    7.4 空间RCCC机构综合软件开发
    7.5 空间HCCC机构综合软件开发
    7.6 本章小结
8 结论与创新点
参考文献
附录A Bertini代码
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集



本文编号：3791007