含歧运动位平面机构的动力学研究

针对机械动力学仿真的基础研究领域中,平面四杆(体)机构程序化动力学的歧运动位运动学这一瓶颈问题,本文就以下3个问题开展研究:1)在分析一个具有3个歧运动位的平面四体机构基础上,提出根据动力学方程求解力导数的计算方法;2)在歧运动位,根据洛必达法则求解0/0型不定式形式的力表达式;3)假设主动摇杆按照简谐规律摆动,进行动力学仿真。结果表明,从构件(体)受力的角度发现该机构在运动过程当中存在柔性冲击。坐标的三阶以上高阶导数不能用于类似于牛顿第二定律的计算式,但是却可用于上述研究;与存在速度突变或加速度突变的时刻一样,存在力突变的时刻也存在冲击;该机构的运动特点与非线性动力学的仿真收敛性和响应分岔无关。

曲柄摇杆机构和双摇杆机构的瞬心线解析法研究

针对平面四杆(体)机构的瞬心线与重载滚滑副机构构体接触面轮廓设计的关系,为了进行瞬心线的解析法研究,进行了以下研究。1)基于直线方程、矩阵运算和坐标变换导出了平面四体机构瞬心的计算式,即瞬心线方程。2)分析了无穷远瞬心和歧运动位。3)以曲柄摇杆机构为例绘制了瞬心线。4)根据双摇杆机构主动摇杆的摆动范围及运动的连续性,绘制了5种情况的瞬心线,没有绘出在歧运动位有可能出现的另一段。瞬心线图线验证了所推导的瞬心线方程。该研究可为滚滑副机构的接触廓线设计提供参考依据。

基于谐波合成与分解的曲柄摇杆机构运动学程序化研究

曲柄摇杆机构的从动件位置角须通过多元三角函数方程组获得,其准确程序化研究值得重视。为了求解上述方程组并实现程序化,综述了位置角的求解方法。根据几何关系提出了求取从动件位置角的铰接点坐标法;基于谐波合成与分解的原理与方法提出了直接求解三角函数方程而获得角度的方法;分析了反三角函数的取值条件,从而可实现运动学参数的程序化求解。然后以CYJ10-3-53HB游梁式抽油机的主机构为例,令曲柄作为主动体匀速转动,进行了程序化运动学仿真。仿真结果验证了所提出的2个方法正确可靠。