基于MATLAB的曲柄摇杆机构优化设计方法分析及应用

以机构优化设计方法为研究对象,介绍了机械优化设计问题数学模型的建立方法、优化设计方法的选择和优化设计问题的编程与计算方法,并举例验证利用MATLAB优化工具箱对曲柄摇杆机构进行优化设计过程的合理性和可行性,可为平面运动机构的优化设计提供方法借鉴。

伺服机械压力机曲柄三角肘杆机构优化设计

本研究利用一个设计实例,阐述了伺服机械压力机曲柄三角肘杆机构的优化设计方法。首先,需要对曲柄三角肘杆机构进行运动学分析并给出约束条件,由于计算机技术的进步,采用的是复数矢量法。其次,利用MATLAB软件求解曲柄三角肘杆机构的基础尺寸,利用ADAMS软件建立曲柄三角肘杆机构的虚拟样机模型。再次,根据机构的约束条件和优化目标,减少设计变量,建立数学模型。最后,由于需要进行多目标优化设计,采用线性加权和法和遗传算法对模型进行最终优化。仿真结果表明,优化后的曲柄三角肘杆机构的工作性能有了较大的提高,滑块的最大速度降低了28.1%,最大加速度降低了27.1%,验证了该方法的有效性。

Ⅰ型曲柄摇杆机构的最佳非选代设计法

提出了按速比行程系数k和摇杆摆角中设计Ⅰ型曲柄摇杆机构的非选代法，计算式简单，计算表明，该方法所确定机构的最小传动角（ｖmin）与优化的（ｖmin）max相同，而杆件总尺寸比优化的总尺寸小3％．

单曲柄双摇杆扑翼驱动机构的优化设计

微扑翼飞行器在试飞过程中时常发生向左或者向右倾斜栽落的现象,这是由于左右扑翼动作的不完全对称性引起的.由此建立了驱动机构在一个运动周期内左右扑翼角之差和角速度之差的数学模型,并在机械学、仿生学等约束条件下利用模式搜索法对目标函数进行了优化设计.优化前后的参数对比分析和试飞试验均表明:该优化显著增强了微扑翼飞行器的运动对称性.

按最小传动角设计曲柄摇杆机构的解析方法

提出了一种设计曲柄摇杆机构的解析新方法,即按最小传动角γmin和其他已知条件(行程速比系数k、摇杆摆角φ和其中一杆长度),采用解析几何方法建立一系列关系式来确定该机构其余杆件长度的方法。

单曲柄双摇杆机构同步性能优化

针对在扑翼机构与可变后掠翼机构中广泛应用的单曲柄双摇杆机构两侧摇杆存在转角偏差的问题,提出利用解析法与仿真试验相结合的优化设计研究思路。将单曲柄双摇杆机构从两种特例拓展为一般性的统一模型,基于平面连杆机构基本方程建立摇杆同步性能的优化设计数学模型。通过引入摇杆转角偏差小量假设和极限位置对称性假设,利用泰勒展开公式,求解出最优设计变量的理论关系式。但该理论最优解要求摇杆长度不固定,须随时变化,工程中难以实现。在理论最优解的基础上,结合大量系统地机构仿真试验研究,进一步给出获得单曲柄双摇杆机构同步性能优化解的近似经验公式与设计曲线图,从而得到单曲柄双摇杆机构同步性能优化问题的完整解法,并通过设计实例验证了该方法的工程实用性。

行星轮曲柄摇杆分插机构的运动特性和优化分析

介绍了一种高速插秧机分插机构———行星轮系曲柄摇杆分插机构的结构原理 ,建立了机构的运动学分析模型 ,编写了运动仿真程序 ,优化了结构参数 ,使分插机构的工作轨迹、取秧角。

平面曲柄摇杆机构自调结构的分析与设计

对高效、高稳定性及低成本的无过约束自调机构的研究是基于约束不确定的稳健设计的最重要方面。详细分析了无过约束机构能够实现自调的机理;提出无过约束平面曲柄摇杆机构自调性分析的方法,得到机构能够实现自调的允许误差角;得出一些可以指导自调机构结构设计以及运动副形位公差确定等方面的结论和原则。从而为科学地、而不是经验地设计自调机构提供了理论依据。

在平面曲柄摇杆机构设计中运用辅助角方法的若干研究结果

揭示了在平面曲柄摇杆机构设计中运用辅助角方法具有更为普遍的适应性和有效性，普遍适应于通常的和带有辅助条件的Ⅰ型。

按行程速比系数K设计平面曲柄摇杆机构的解析法

按行程速比系数Ｋ设计平面曲柄摇杆机构的解析法黑龙江商学院刘义翔，常勇，刘国祥一、引言在铰链四杆机构中．曲摇摇杆机构因其具有能够作整周回转的主动曲柄和宝贵的急回运动特性而在工程实际中获得了广泛的应用。本文从几何作用法的基本原理出发。通过引入辅助角λ并将...

曲柄摇杆机构的参数设计法

针对应用解析法设计曲柄摇杆机构时存在的问题,运用数学和机构性能知识,导出了满足曲柄摇杆机构的极位夹角θ和摇杆摆角ψ的基本方程。完成了机构尺寸以传动角γ为参数的显式表达,以"γmin=[γ]"为例介绍了机构的参数设计法。

按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的辅助角确定方法

从分析按行程速比系数Ｋ设计Ⅰ型、Ⅱ型平面曲柄摇杆机构图解法的基本原理图入手，本文对最佳辅助角λ和最佳传动角（γｍｉｎ推）ｍａｘ的客观存在性给予了清晰、直观的几何解释，建立了求解最佳辅助角λ和最佳传动角（γｍｉｎ推）ｍａｘ的解析方法。据上，文章绘制出了简单通用、颇具工程设计实用价值的Ｋ—ψ—λ和Ｋ—ψ—（γｍｉｎ推）ｍａｘ两种线图。

按行程速比系数K设计空间曲柄摇杆机构的解析法

从图解计算法的基本原理出发，通过引入辅助角λ并将图解原理与解析手段恰当、有机地结合起来，本文提出了一种简单通用、行之有效的按行程速比系数Ｋ设计空间曲柄摇杆机构的解析法——辅助角法。与图解计算法相比，新方法准确、有效，特别适合于解决通常的和带诸种辅助条件的设计问题。

曲柄摇杆机构对称连杆曲线的研究

分析了曲柄摇杆机构产生对称连杆曲线的条件、曲线的类型及相应机构的尺度关系，并制成了相应的图谱。研究了对称曲线ＦＦＴ分析结果的特点。产生了对称连杆曲线的特征参数数据库，为相应机构尺度综合打下了基础。

90°摆角无偏置曲柄摇杆机构及其应用

曲柄摇杆机构应用广泛,90°摆角无偏置曲柄摇杆机构是其中一种特殊机构,具有很大的应用价值。应用图解解析法分析了无偏置曲柄摇杆机构的杆长关系,在此基础上,分析了具有合适传动角的90°摆角无偏置曲柄摇杆机构的特点,得到了四个杆长之间的比例关系与约束关系,并用两个应用实例做了验证,结果表明所得结论大大简化了90°摆角无偏置曲柄摇杆机构的设计过程。

按许用传动角综合对心型曲柄摇杆机构

按许用传动角综合对心型曲柄摇杆机构侯慕英汪萍田野（内蒙古工业大学）１前言曲柄摇杆机构是铰链四杆机构中最为常见的型式之一，而其中的对心型机构又因具有行程速比系数Ｋ＝１的特征，在机械中有特殊的应用意义。对心型曲柄摇杆机构在杆长关系方面比一般曲柄摇杆机构...

实现特定杆长的曲柄摇杆机构设计

提出了在给定摇杆CD的长度lCD及其摆角φ和从动件的行程速度变化系数K的条件下,再给出曲柄、连杆、或机架三者之一,来设计曲柄摇杆机构的图解方法。避免了作椭圆或双曲线,简化了设计过程,使手工图解成为可能,且从理论上证明了方法的正确性。

齿轮五杆曲柄滑块机构的轨迹综合

分析了一类齿轮五杆曲柄滑块机构的尺寸约束条件,利用复矢量理论和Fourier级数理论建立了机构连杆轨迹的数学模型,推导出计算机构实际尺寸和安装位置参数的数学公式,根据曲柄和连杆间传动比的不同分别建立了相应机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库。利用数值图谱法实现了齿轮五杆曲柄滑块机构连杆轨迹的尺度综合,综合算例证明了该方法的实用性和有效性。

基于ADAMS的曲柄摇杆机构的运动精度仿真研究

通过建立了曲柄摇杆机构的虚拟样机模型并对模型进行了参数化。通过仿真可建立杆长制造误差、运动副间隙与连杆曲线轨迹精度的数量级别关系,为曲柄摇杆机构的制造、装配提供了依据。

平面曲柄摇杆机构设计的新图解法探究

根据平面曲柄摇杆机构的一些特殊几何关系 。