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。

基于卡位分析的曲柄摇杆机构运动学程序化研究

曲柄摇杆机构是典型的平面四杆体机构,当曲柄为从动件时,存在曲柄与连杆共线的歧运动位(卡位或死点),难以实现准确的程序化研究.取曲柄为主动件,对矢量投影方程组多次求导和对角速度多次求导获得了相同的从动件位置角高阶导数.取摇杆为主动件,基于L’Hopital法则、导数乘法法则、链式求导法则和矢量方程图解法,获得了0/0型不定式的卡位运动学参数,并导出了计算公式,从而为准确的运动学程序化仿真打下了基础.算例表明,矢量投影方程组的求导与求解顺序不影响最终结果;在卡位,从动曲柄保持运动的连续性,没有冲击.

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。