平面曲柄滑块机构传力性能优化设计

本文分析了具有急回运动的曲柄滑块机构工作行程的最佳传力条件，同时给出了优化工作行程与空回行程最小传动角γｗｍｉｎ和γｍｉｎ的参数、设计公式和图表。为曲柄滑块机构传力性能的最佳设计提供了依据。     

两类极值问题的曲柄滑块机构设计

以曲柄长度为设计参数,分别给出了按行程速比系数和最小传动角综合曲柄滑块机构的解析法,确定了设计参数的选择范围.解决了按给定行程速比系数综合最小传动角取得最大值以及按给定最小传动角综合具有最大行程速比系数的曲柄滑决机构的两类极值问题,给出了设计公式和线图.此方法既能进行设计的可行性判断,又能一次性确定机构参数,避免了迭代和验算,使机构综合工作快速准确.     

曲柄滑块机构的计算机辅助设计

在已知曲柄滑块机构的行程速比变化系统K、滑块行程H的条件下,采用计算机辅助最优设计技术,给出机构最小传动角为最大值的优化设计方案.     

曲柄滑块机构急回特性对传力性能的影响

通过引入辅助角λ建立了曲柄滑块机构极位夹角θ与最小传动角γmin的方程式，利用计算机绘制了γmin-λ，γmin-θ曲线，并分别计算了λ，θ不同值时所对应的最小传动角，根据图表深入分析了曲柄滑块机构急回特性对传力性能的影响，为确定机构急回程度（行程速比系数K）和偏距e提供了依据。     

曲柄摇杆机构慢行程最小传动角位置分析

针对曲柄摇杆机构的最小传动角γmin均出现在快行程的特点,只有找出慢行程中的最小传动角γ′min,对判断机构的传力性能才具有实际意义.经过分析得出了Ⅰ型曲柄摇杆机构慢行程的最小传动角γ′min出现在曲柄与连杆拉直共线,重叠共线及曲柄与机架拉直共线三个位置中的一处,Ⅱ型曲柄摇杆机构慢行程的最小传动角γ′min出现在曲柄与连杆或曲柄与机架重叠共线的位置.     

平面曲柄摇杆机构最佳传力性能的设计

本文分析了平面曲柄摇杆机构工作行程的最佳传力条件，给出了优化工作行程最小传动角γＷｍｉｎ的设计公式和图线。为曲柄摇杆机构传力性能的最佳设计提供了依据。     

六杆传动机构的设计与研究

研究六杆机构的运动关系及工作行程中速度的波动情况,选取设计变量、建立滑块速度的目标函数;为使机构具有良好的传动特性、较小的反向冲击,确定了双曲柄条件、压力角条件、急回约束、反向加速度约束等约束条件,该六杆机构的滑块行程可调、工作速度平稳、急回特性好。     

曲柄摇杆机构慢行程最小传动角位置分析

针对曲线柄摇杆机构的最小传动角γmin均出现在快行程的特点，只有找出慢行程中的最小传动角γ′min，对判断机构的传力性能才具有实际意义。经过分析得出了I型的曲柄摇杆机构慢行程的最小传动角γ′min出现在曲柄与连杆拉直共线，重叠共线及曲柄与机架拉直共线三个位置中的一处，Ⅱ型曲柄摇杆机构慢行程的最小传动角γ′min出现在曲柄与连杆或曲柄与机架重叠共线的位置。     

考虑关节间隙的插齿机主传动机构动态特性

针对插齿机的工作要求,设计了双曲柄-曲柄滑块机构为插齿机的主传动机构.建立了双曲柄-曲柄滑块机构的含关节间隙多体动力学的模型,并进行了运动仿真.研究了不同大小的关节间隙、不同位置关节间隙对滑块运动特性的影响.研究结果表明:同一关节处,随着间隙的增加,工作行程滑块的速度特性变差,但是滑块位移曲线不变;在不同关节施加同样大小的间隙,滑块的位移与速度均受到影响;关节E处的间隙会使得滑块速度波动幅值最大,同时会增加滑块行程,使得滑块回程时的最大速度滞后,但数值会增加.研究结果可对插齿机主传动机构的开发提供参考.     

曲柄摇杆机构的解析设计

本文介绍,在曲柄摇杆机构中,当已知摇杆的长度、摇杆摆角、行程速度变化系数、并要求传动角大于或等于最小传动角时,可用解析法设计该四杆机构.     

基于部分平衡的曲柄滑块机构DFC方法

提出了一种基于部分平衡的机构设计理论方法,用来提高由伺服电机驱动的单自由度闭链机构的运动学和动力学性能.该方法通过对初步设计好的机构进行惯性力部分平衡而使其质量重布,以优化系统的动力学模型,从而有利于控制器的设计.以曲柄滑块机构为例,应用所提的方法进行设计,给出了仿真计算结果.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

具有最佳传动角的曲柄滑块机构的设计

本文讨论了设计曲柄滑块机构时如何保证机构具有最佳的传动角;用解析法推导出设计计算公式,可以得到机构的最优解,供实际设计时使用。     

急回运动平面连杆机械的解析设计及优化设计

采用平面连杆机构并通过适当的设计措施使其运动输出构件具有急回，是机械设计中用来提高机械的工作效率，改善机构的运动和动力性能的一种常用的设计手段。但长期以来人们一直沿袭采用传统的图解设计方法，从而制约了设计精度和设计效率的提高，更重要的是：由于图解法难以把机构综合与优化设计很好地结合起来，从而也制约了机构设计质量的提高，笔者首先志出了具有急回运动平面连杆机构（主要是曲柄摇杆和曲柄滑块机构）运动综合的解析设计方程，从而解决了图解设计带来的上述问题，采用CAD技术不仅大大地提高设计精度和设计交，而且通过对机构进行运动和动力的多目标优化设计，获得了一些重要结论，这些结论对指导这类机构的设计有指导意义。     

曲柄滑块机构改良设计及动态分析

在曲柄滑块机构连杆和曲柄销之间附加偏心轮连杆,使得偏心轮在推动曲柄运动的同时,驱动行星轮机构传送驱动力到外部.通过对改良前后机构的动力特性分析与验证,发现改良过的曲柄滑块机构比传统的曲柄滑块机构有更大的输出扭矩.     

基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

微球聚焦测井仪推靠系统多目标优化设计

提出了基于极板速度、加速度以及推靠系统主传动机构传动角为优化设计目标的推靠系统优化设计方法。通过推靠系统的运动分析，根据实际工况，择优选取推靠系统中极板质心处的速度、加速度，作为推靠系统传动性能的评价参数。以此期望参数与推靠极板质心点处的运动速度差值均方根，加速度差值均方根，推靠系统主传动机构传动角差值均方根最小为目标，建立推靠系统的约束多目标优化模型。采用复合形-遗传算法中群体搜索策略和群体间个体之间的信息交换方法引入复合形算法中，来求解该约束多目标优化问题。获得了与期望值逼近程度较高、机构参数合理的测井推靠系统。最后，将优化结果与原设计的微球聚焦测井仪推靠系统进行动力性能分析比对，以验证其优化方法的正确性与有效性。结果表明，优化效果明显，对推靠系统的运动平稳性以及推靠极板的传力性能都有较大改善。     

空间机械臂集中式锁解机构的设计与研究

根据空间机械臂锁紧与展开的工作要求,提出一种空间机械臂锁解机构.为有效利用卫星表面有限的工作空间和降低锁解机构的质量,采用集中式锁解方案,即利用一根曲轴同时带动多个曲柄滑块机构运动,实现机构的解锁过程.建立基于Pro/E的锁解机构三维模型,对锁解机构的关键部件进行了结构设计,并利用有限元分析软件ANSYS完成了曲轴的模态分析.对曲轴合理地安排支撑位置,使其固有频率显著提高,适应恶劣的发射工况,满足设计要求.     

新型内摆线能量转换机构的动力学解析

介绍了新型内摆线能量转换机构的工作原理和结构设计，采用基于能量的欧拉-拉格朗日方法推导了系统的动力学模型。基于四阶Runge-Kutta法，运用MATLAB进行了仿真验证，结果表明，新型内摆线能量转换机构的活塞做完全简谐直线运动，运动更加平稳；活塞加速度峰值比传统曲柄滑块机构小25%；在相同的气缸平均等效压力和负载转矩下，具有较高的输出转速，提高了内燃机的输出功率。为新型内摆线能量转换机构的进一步研究奠定了理论基础。