平面機構(gòu)的平衡(1)-資料下載頁
2025-04-29 06:26本頁面
【正文】 擺動力矩完全平衡的研究 五、完全平衡的局限性 不是任何機構(gòu)都可以通過施加配重來實現(xiàn)擺動力完全平衡的。這需要在機構(gòu)結(jié)構(gòu)學上滿足一定的條件： 機構(gòu)內(nèi)任何一個構(gòu)件都有一條通到固定件的途徑，在此途徑上只含有轉(zhuǎn)動副而沒有移動副。換言之，如果機構(gòu)內(nèi)存在著被移動副所包圍的構(gòu)件或構(gòu)件組，則該機構(gòu)不能通過施加平衡配重的方法實現(xiàn)擺動力的完全平衡。 —— 通路定理 平面連桿機構(gòu)的完全平衡 五、完全平衡的局限性 1. 不是任何機構(gòu)都可以通過施加配重來實現(xiàn)擺動力完全平衡的 正切機構(gòu) 正弦機構(gòu) 平面連桿機構(gòu)的完全平衡 五、完全平衡的局限性 1. 不是任何機構(gòu)都可以通過施加配重來實現(xiàn)擺動力完全平衡的 滑塊聯(lián)軸器 平面連桿機構(gòu)的完全平衡 五、完全平衡的局限性 1. 不是任何機構(gòu)都可以通過施加配重來實現(xiàn)擺動力完全平衡的 2. 擺動力的完全平衡常常會導致機構(gòu)結(jié)構(gòu)的復雜化 3. 擺動力的完全平衡還會使機械的重量大為增加 有文獻證明：對由 n個構(gòu)件組成的單自由度機構(gòu)，要使擺動力得到完全平衡，至少需加 n/2個平衡質(zhì)量。當構(gòu)件數(shù)較多時，需加多個平衡質(zhì)量，這一點有時在結(jié)構(gòu)上不允許。 167。 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 一、優(yōu)化綜合平衡問題的提出 綜合平衡 優(yōu)化平衡 優(yōu)化綜合平衡 —— 不僅考慮機構(gòu)在機座上的平衡，同時也考慮運動副動壓力的平衡和輸入轉(zhuǎn)矩的平衡。 —— 采用優(yōu)化的方法獲得一個相對最佳解。 —— 是一個多目標的優(yōu)化問題，是一種部分平衡。 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 一、優(yōu)化綜合平衡問題的提出 二、優(yōu)化綜合平衡的數(shù)學模型 用各項動力學指標的加權(quán)和構(gòu)成目標函數(shù) )()()()()( 44332211 xfxfxfxfxf ???? ???? （ ） 總目標函數(shù) 1 m a x m in2 m a x m in3 m a x m in1 m a x m in( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )()xxyymmf x F Ff x F Ff x F Ff x T T?? ???? ???? ?????（ ） 各分目標函數(shù) 一個運動周期中 x向擺動力的最大、最小值之差 一個運動周期中 y向擺動力的最大、最小值之差 一個運動周期中擺動力矩的最大、最小值之差 一個運動周期中輸入轉(zhuǎn)矩的最大、最小值之差 建立這一數(shù)學模型中的主要困難在于確定權(quán)重系數(shù)。 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 根本原因在于：在這一綜合目標函數(shù)中的各動力學指標 ——擺動力、擺動力矩等，并不是設(shè)計者真正關(guān)心的質(zhì)量指標。就以機構(gòu)在機座上的振動來說，擺動力和擺動力矩雖然是引起振動的激振力，但設(shè)計者真正感興趣的質(zhì)量指標是動力響應(yīng) ——機構(gòu)上某一點在各個方向的振動幅度。 為此，一個重要突破是將機構(gòu)系統(tǒng)視為一個三自由度強迫振動力學模型。 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 一、優(yōu)化綜合平衡問題的提出 二、優(yōu)化綜合平衡的數(shù)學模型 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 圖中 M為系統(tǒng)等效質(zhì)量所在的點， Fx（ t）、 Fy（ t）、 Fm（ t）分別為機構(gòu)的 x向擺動力、 y向擺動力、擺動力矩。 可寫出振動方程組： ..3..1 2 2 2 1 1..222 2 1 1 1 1 2 2()( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )xyMmm x k x F tm y k k y k l k l F tJ k l k l y k l k l F t?????? ? ? ? ?? ? ? ? ? 求解這個振動方程組，可得出振動響應(yīng)，并進而可求出振動振幅： m a x m i nm a x m i nm a x m i nxyB x xB y yB?????????平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 取目標函數(shù)為 () x x y yf x w B w B w B??? ? ?權(quán)重系數(shù) wx、 wy、 wθ就可根據(jù)設(shè)計者的期望來選取了。
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