运动链和机构的拓扑特性及其性能评价

通过构造运动链拓扑特性矩阵（ＬＬＪＭ），建立了描述运动链性能的数学模型．揭示了运动链的结构特征与其性能的内在联系．实现了仅依据运动链的拓扑特性便可定性评价其诸性能指标，为机械运动方案设计的选型、择优、决策提供了重要依据．

以基本运动链为单元的并联机构拓扑结构设计

研究了以基本运动链（BKC）为单元的并联机构组成原理及其拓扑结构设计方法。首先,提出基于BKC的并联机构组成原理表达式;其次,基于BKC的组成原理及其耦合度k的计算公式,设计给出理论上满足k=0~3且基本回路v=1~5的53种BKC基本类型及其解析表达式;其中,最常用的6种BKC基本类型能解析表示出40种BKC拓扑结构,而这些BKC拓扑结构成为常用并联机构的基本组成单元;最后,提出一种直接以BKC为设计单元,同时满足方位特征集（POC）设计目标的并联机构拓扑结构设计的一般性实用方法,并以实例说明。该方法无需综合支链及其在动、静平台之间的拓扑布置,仅含3个步骤,操作简单,具有很好的实用性;与已有的主要型综合理论方法相比,操作简单、方便,具有很好的实用性和普适性。

含环路布局和运动副轴线方位特征的运动链拓扑结构描述

构造一种含环路布局、构件类型、运动副类型和运动副轴线方位信息的运动链的拓扑特征矩阵。构件的类型构成特定的环路布局,运动副的类型及其轴线的方位配置决定运动的状态特征,多副构件是联系环路间的桥梁。以运动链构成的独立环路为基础构建特征矩阵的行数,运动链的构件数目构建特征矩阵的列数;以独立环路的旋向确定构件及其排序;以代表运动副类型的符号或数字表达构件及环路间的连接关系;以同一构件上两个运动副的相对轴线方位描述运动副的方位特征。构造的运动链特征矩阵为(2l+2)×n,而单环运动链为3×n矩阵。实例表明,该特征矩阵可以描述各类运动链,与传统n×n拓扑矩阵相比,结构大大简化,而且拓扑信息量多。该矩阵特别便于由特征矩阵构造对应的机构简图,同时也为计算机辅助运动学和动力学建模提供了一种便捷途径。

运动链拓扑图绘制及特征描述获取的计算机实现

基于提出的运动链的新的并且易于计算机自动生成的描述方式,即合成度序列和规范邻接矩阵,利用 VC++6．0面向对象的程序设计方法,开发出了运动链拓扑图的绘图及其特征描述自动生成软件。

运动链拓扑图的自动生成及图谱库的建立

以Windows为平台,以VC++6．0为工具,利用面向对象的程序设计方法,基于周长拓扑图概念及与其具有一一对应关系的特征描述代码,开发了一套根据运动链的特征描述代码自动生成运动链拓扑图的软件系统。该软件系统还可以根据拓扑图的拓扑特性自动分类,保存运动链拓扑图,并且还具有智能模糊查找功能,为拓扑图图谱库的建立及机械概念设计的自动化、智能化和网络化创造了条件。

基于再生运动链法的内螺纹加工装置机构创新设计研究

分析了一种内螺纹加工装置的结构和工作原理,应用再生运动链法的机构创新设计理论,对现有装置进行机构创新设计。以十杆运动链为图形载体,经过对原始机构的分析、一般化运动链、数综合、定义设计要求与约束、再生运动链等过程,得出多种可行运动链。最后对这些可行运动链进行机构拓扑特性分析与比较,介绍筛选符合要求的可行运动链的方法。

基于状态空间方法的数据库的实现及应用

基于状态空间方法理论,总结出两个基本变换单元串联机械运动系统的各类必要条件,通过人为矩阵分解运算匹配,记录在Excel表格中建立数据库。以分水板固定机构为例,根据设计需求选择筛选条件,得到相应基本变换单元机构进行组合,之后基于运动链的拓扑性能评价对选取的方案进行评价及比较。