word文檔-東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院-wenkub
2023-07-10 19:44:15 本頁(yè)面
【正文】 其為空間連桿機(jī)構(gòu)。 4) 幾何空間約束 對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)所占據(jù)空間在各個(gè)方向的尺寸加以限制。例如對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿對(duì)應(yīng)位置參數(shù)實(shí)現(xiàn)給定連續(xù)函數(shù)關(guān)系的設(shè)計(jì)問(wèn)題（），可取設(shè)計(jì)變量為、和；對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)軌跡生成的設(shè)計(jì)問(wèn)題（），可取設(shè)計(jì)變量為。 連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可分為運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 目前已有專用的連桿機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)商業(yè)化軟件，可以直接使用。提高擴(kuò)展內(nèi)容第7章 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì) 連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 在用解析法設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，涉及到大量的數(shù)值運(yùn)算，這種繁瑣的計(jì)算工作可由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。 連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 在連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常會(huì)遇到如下兩類問(wèn)題：一類是設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一，即機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸有多種不同的設(shè)計(jì)方案（例如鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿點(diǎn)精確通過(guò)的軌跡點(diǎn)數(shù)少于九個(gè)時(shí)），需對(duì)這些方案進(jìn)行分析比較，并作出判斷和選擇；另一類是不存在精確解，但要求得與目標(biāo)要求的偏差盡可能小的近似解，例如要求四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩連架桿的對(duì)應(yīng)位置超過(guò)五組，甚至希望機(jī)構(gòu)在一定運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，兩連架桿對(duì)應(yīng)位置參數(shù)能滿足給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系。前者根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)要求建立目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)兼顧動(dòng)力學(xué)方面的一些特性；后者主要根據(jù)動(dòng)力學(xué)要求建立目標(biāo)函數(shù)，而將運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的要求作為約束條件。將設(shè)計(jì)變量用通式表示為 (2) 約束條件 設(shè)計(jì)變量的取值往往受到多方面的限制，這些限制可以用函數(shù)表示成如下形式的約束條件： 連桿機(jī)構(gòu)的約束條件主要有： 1) 幾何參數(shù)邊界約束 為縮小尋優(yōu)范圍，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出各幾何參數(shù)的上下限，作為邊界約束。 5) 防干涉約束 防止各構(gòu)件實(shí)體在空間上發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉?？臻g連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副均為面接觸的低副，除轉(zhuǎn)動(dòng)副R和移動(dòng)副P外，還可以有球面副S、球銷副、圓柱副C及螺旋副H，故亦稱其為空間低副機(jī)構(gòu)。單開鏈空間連桿機(jī)構(gòu)常作為開鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件的空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，如對(duì)位置和姿態(tài)均有要求的搬運(yùn)、裝配等操作。 3R單開鏈空間連桿機(jī)構(gòu) 7R單環(huán)閉鏈空間連桿機(jī)構(gòu) 3) 多環(huán)閉鏈空間連桿機(jī)構(gòu) ，它存在兩個(gè)或兩個(gè)以上封閉環(huán)路，也稱并聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)。隨著對(duì)其研究的日益深入，該機(jī)構(gòu)的應(yīng)用已擴(kuò)大到其他領(lǐng)域，如近年來(lái)出現(xiàn)的6軸聯(lián)動(dòng)加工中心和虛擬軸機(jī)床等。但空間連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，不易想象，其分析和設(shè)計(jì)難度較大，制造要求高，故其應(yīng)用不如平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛。 對(duì)于空間連桿機(jī)構(gòu)的研究，無(wú)論是分析還是設(shè)計(jì)問(wèn)題，均需描述相鄰兩構(gòu)件之間的相對(duì)位置關(guān)系。該兩坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置具有特殊性，即由經(jīng)兩次螺旋運(yùn)動(dòng)得到：第一次螺旋運(yùn)動(dòng)以為螺旋軸作轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，此過(guò)程使運(yùn)動(dòng)至；第二次螺旋運(yùn)動(dòng)以為螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，此過(guò)程使運(yùn)動(dòng)至。
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