机构消极自由度的判别与引入方法

为了改善机构的受力性能,提高机构中关键部件的使用寿命,在机构中引入消极自由度,提出了消极自由度明确的几何定义,采用螺旋理论和集合论的方法,给出了消极自由度的数学描述和引入消极自由度的方法.最后,通过实例分析验证了该方法的可行性.

机构中局部自由度和消极自由度判别方法

局部自由度、消极自由度是机构自由度计算的重要指标。结合作者提出的杆组理论,从局部自由度和消极自由度本质出发,分析其存在对杆组参数、杆组自由度、输出参数、机构自由度等参数泊影响,推导通过杆组自由度进行局部自由度判断的简易方法,总结常用到的含局部自由度杆组,为机构结构设计提供参考;建立结合杆组参数及输出参数进行消极自由度判断的准则及推论,提出基于元参数表示杆组参数矩阵的方法,更方便对机构中消极自由度及输入副的判断;最后证实了所提理论的方便性和适用性。

机构结构新旧自由度计算公式对比之理论研究

经过对国内外常用的4个重要自由度计算公式的构成因子的研究,通过三万多个例题验证计算与分析比较:发现新公式和库兹巴赫.格鲁巴(kutzbach qrubler)公式是正确的,这两公式能计算所有平面、空间机构结构的自由度。其他任何公式都是不完善的计算公式,通过研究还发现:并联空间机构中的冗余自由度、过约束就是新公式中多余自由度λ,新公式还涉及多余机座、自转双自由度、多余自由度双重含义以及球面缩度的新概念。研究结果为人们利用这些新概念和新公式去创造新机器提供可靠的理论依据。

变胞机构的构态变换矩阵与运动副方位变胞

针对邻接矩阵不能用于运动副方位变胞的问题,构建了一种描述变胞机构结构拓扑和构型演化的构态变换矩阵。该矩阵提供了运动链连接状况、运动副类型和运动副方位特征信息,使各类运动链都可应用该构态变换矩阵进行描述。给出了基于该构态变换矩阵的运动副方位变胞的基本原理和方法。首先构造平面运动链的构态变换矩阵,然后构造对应的带有消极自由度的平面运动链的构态变换矩阵,进而改变矩阵中某些运动副的轴线方位,构造出变胞后的运动链的构态变换矩阵,最后根据构态变换矩阵的拓扑信息,构造对应的机构结构简图,实现运动副方位变胞。实例表明,给出的构态变换矩阵结构简单,便于构造,信息量大;提出的变胞方法便捷可行。