平面2T1R并联机构无过约束构型设计

基于螺旋理论和集合论原理,根据动平台所受约束与支链约束之间的关系,分析平面2T1R并联机构无过约束构型条件,得到了6种3支链结构的约束配置方式。根据支链约束要求,采用转动副和移动副设计具体的支链结构,并按不同支链间约束配置方式确定各支链运动副轴线的几何布置,综合出了一类新的完全对称结构和非完全对称结构无过约束平面2T1R并联机构。

基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法

针对功能需求到结构方案的创新设计问题,提出了一种基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法。首先,基于状态变换空间方法,建立了基本机构单元库,设计了机构构型与尺度,求解了机构的多样化运动方案;然后,根据运动副的约束类型和性质,建立了运动副的几何约束构型,利用优化设计方法,设计了运动副结构方案;研究了复合构件的载荷、约束与结构尺度的关系模型,提出了复合构件的概念单元设计方法,设计了执行与传动机构及驱动构件;最后,遵循零件性能(强度、刚度)要求与工艺性准则,建立了机构单元结构及整机结构设计方法,并使用压力机进行了案例验证。研究结果表明:根据设计方法可得到5种一级机构、105种二级机构、735种三级机构及6种移动副方案和15种回转副方案,组合设计出的压力机方案可满足设计要求,验证了该方法的有效性,证明该机构结构化正向设计方法可为解决机构和机器创新设计问题提供新途径,缩短设计周期。

面向空调管路布置的空间向量搜索算法

针对构型要求复杂且经验类规则难以量化的空调压缩机管路布置问题,文章提出一种基于逃逸法的向量搜索管路布置算法。该算法分为预处理和搜索2个过程。在预处理过程中,使用三维网格记录管路布置空间信息,根据管路直径确定网格大小。对于有无构型要求的2种管路,采用不同形状的单元格来划分网格,保证单元格精度满足要求,减少算法运算量。在搜索过程中,有构型要求管路采用竖直向量圆周搜索,无构型要求管路采用竖直水平向量交替搜索,确保走管路径符合空调管路布置规范要求。通过算例分析验证了该算法的有效性,可为突破复杂约束条件下空调器管路自动布管技术提供算法支撑。