摆线齿轮连杆机构的函数综合

摆线齿轮连杆机构的函数综合 1998年9月 扎械科学与技术 MECHANICALSCIENCEANDTECHNOLOGY Vo1.17N5 Sep1998 李团结 引言 摆线齿轮连杆机构的函数综合 李团结褚金奎V曹惟庆 裹西—’安710048)ll2{‘ 摘要应用复数法给出了摆线(内摆线和外摆线)齿轮连杆机构的函数综合方程,井用 连续(同伦)法进行求解,它不需要选取初值就可求出全部解.最后本文给出了数值 实例,求出了满足给定设计要求的全部机构,井给出了这些机构的图形显示,通过对 摆线齿轮连杆机构,它的型式有外啮合和内啮合(见图 1,图2)两种,内啮合更为紧凑,也更为常用.这种机构有时 又称为摆线曲柄机构01.我t]知道,行星轮在围绕固定的 中心轮周转运动的过程中,它上面每一点都画出属于摆线 类的轨迹,利用这些摆线中有许多段近似于圆弧或直线的 特点,与其它杆件相组台后,可以构成作往复运动且具有单 恻或双恻长期近似停歇的问歇运动机构0].另外,这种机 构作为函数发生器比四杆机构有其一定的优越性,首先当 摆线曲柄作为输入时,可实现放大的输出转动,而且此机构 可实现许多单调的和非单调的函数生成,因此,这种机构作 为此,本文用复数法推 为函数生成器有其潜在的应用价值. 导出了此机构的函数练台方程,并用连续法求出了满足设 计要求的全部解,给出了数值实例. 囤l外摆线齿轮连杆机构图2啊摆线齿轮连杆机构 1综合方程 此机构的矢量表示如图l所示,则机构在其初始位置 时,回路方程为 +?++一一(1) 当机构运动到第J个位置时,其回路方程为 最蠢8箱冀盖静耋 :】+:+j+.=一(2) 式中 I)+:1sin,p,+(c0s许一1)+ f1+T/Tt对于外摆cos,pj— sinr~+4(cos一I)+:”sin 2,3,…,n 若TdT:由设计者确定,吼lI此方程中包含,钆,z, ,.”与z.,共8个未知变量和(一一1)个设计方程, 由n—lg8知,此机构最多可进行9个精确点的函数综合. 2综合方程组的求孵 近年来起的连续法”,由于具有整体收敛性,且能求 出方程组的全部解,因此引起了机构设计者的极大兴 趣. 现在我们用连续法来求解本文的机构综合方程组式 (3). , 口一折杆一 运齿一行线一n进撄一n 它词号 键臣 关中 ?718?机槭科学与技术第l7卷 对于5十精确点的函数综合,对式(3)取一=5,且遗定 轧,,,?并以zj(i=l,2,3,4)分别表示设计变量, ,,, 贝I综合方程组式(3)古有4十2欢方程,其总欢效 TD=2’一16,因综合方程组的最高欢嘎为单变量,由一般连 续法可构造初始方程组为矗(z)一—l=0(f=1,2,3.4). 跟踪以初始方程组的全部l6组解为起点的l6条同伦路 径,可求出综台方程组式(3)的全部解. 3综台实例 (1)试综合一外摆线齿轮连杆机树,使其输入角与输 出角实现表1给出的5组对应值咖. 表1 选定7,了’l=2,=1,l,=1,If=0.5和,.,=一0.5, 将上述效据代入式(3),由连续法求得2组实效解,即 flf=n2603rh=一0.0799 (1){一”(2){%I1.l,一一1+7793I=一1.9177 【b=0’1681【,I,一一2.1069 每一组解代表的外摆线齿轮连杆机构如图3所示. f.) 图3外摆域齿轮蔗杆机构 通过对它们进行运动分折[1发现,只有图所示的外 摆线齿轮连杆机构存在曲柄且无分支问题,膊序问题和运 动干涉问题. (2)试综合一内摆线齿轮连杆机树,使其能近似实现 函数=一一z’,0.00.9,该函数的类型为波浪 形口”.表2给出其对应的5组精确点叫. 遗定孔/.=3,l一一0.1,b=O.5,zIf一一o+2和o =一1,将上述数据代入式0),由连续法求得1组实效解为 flf一一.?O774 l铀=一0.1521 盯 对应的内摆线齿轮连杆机构如图4所 示. 通过对其进行运动分忻[发 现,此内摆线齿轮连杆机构存在曲柄 且无分支同题,顺序阿题和运动干涉 问题. 图t内攥线齿轮 蔗杆机椅 4结论 本文应用复数法和连续法,研究了摆线齿轮连杆机构 的函效综台同题,求出了满足给定综合要求的机构全部尺 寸 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,通过对它们进行运动分析来进一步优选设计方案. 本方法同样适用于其它齿轮连杆机构的运动综合问题. 参考文献 1SehmidtEH.Cycloidal-CralIkMechanisnm.Maehhie DesignApril12.1959.111~114 2Kra~FSN,eta1.FiniteKinetrmticSynthesisofa Cycloid—crankMechanismforFunctionGeneration. JournalofEngineeringforIndustry,AS/VIE,1970, 53l,536 3KaufmanRE,eta1.BicycloidalCrank-ANewFour. LinkMechanism.JournalEngineeringforIndus- try,ASME,1969,91,96 4ChironisNP.Gear-SIiderMechanisms.PrnductEn- gineering,1965,62~65 5RooneyG.MechanismsGearedLinkages,Engineer- ing.1978.880~883 6JensenPW.Cyc1oidGearMechanisms.PrnductEn. gineerlng,1965,82~85 7叶选钩.摆线齿轮连杆组合机树停歇精度的研究.机械 设计(西安),1986(3).l2,26 8壬则柯等.同伦方法引论.重庆重庆出版社,1990 9杨廷力.机械系统基本理论.北京-机槭工业出版社, 1996 10陈永等.同伦迭代法及应用于一般6--SPS并联机器 入机树正位置同题,机械科学与技术,1997,16(2) IIOlexsaSA,etal+MultiplySeparatedPositionDesign oftheGearedFire-BarFunctionGenration.Trails.of theASME,1971.74~84 12严天宏.齿轮连杆机构的结树识别及通用运动分析的 计算机自动生成.西安理工大学硬士学位论文.1996 (下转第731页) 第5期徐建瓤R圜角细节原始疲劳质量探索研究?731? 式中.为寿命值-Q为经验修正系数{,)为各种 影响寿命的因素表达式xi为影响因素. 当得出上述基本设计准则和计算方法后,不仅能肘现 有机型中的旯圆角过渡区进行耐久性评定,而且在新机设 计时.能用于指导对旯圆角过渡区的各种参数选择.这是 一 项很有实用价值的工程应用研究工作. 参考文献 1ManningSD,eta1.D~rahilityDesignHandh~ok. AFWALTR一83-3027(AD-A142424).1984 2ShinozuhM.DurabilityDevelopment,Vo1.IV—In;. tim—QualityRepresentation.AirForceFlightDynam— jcLab.AFFDLTR一79—3118.1979 3WeiZhi.ANewExperimentalApproachtoDeter- mineInitialFatigueQualitywithFastenerHoles.En. gineerlngFractureMechanics.1994,48(5)749~753 ExploratoryInvestigationon InitialFatigueQualityof DetailswithaRAngle XuJianxin (NorthwestarnPolytechnicalUniversity,Xian710072l AbstractExploratoryinvestigationonIn~tmlFatigue Quality(IFQ)ofdetailswithaRangleissummarized. Itisverifiedthatantcurves(a--cracklength.1一nv— inghours)ofcrackedsen[oncanbeachievedbydura— bilitytestsofthenewtypicalspecimenswithaRangle andtheIFofdetailscanbeobtainedbyanti—in/erring fromcrackedsections,whichsuppllesatechnicalloun— dat[onforthedurabilitydesignandanalysisofthenew details. KeywordsInitialfatiguequalityDurabilityRangle Crackedsection (上接第718页) KinematicSynthesisofaCycloidal— CrankMechanismforFunction Generation LiTuanjieChuJinkuiCaoWeiqing (XianUniversityofTechnoogy,Xian710048) AbslractInthispaper,themethodofcomplexnumberis appliedtothekinematicsynthesisofaplanargeared five-harcycolidal—crankmechnaismforfunctiongever- ationandthecontlnuationmethodisfntroducedfor theevaluationoftheequationsofsynthesis,which doesntneedtheinitialguessesandcanobtainallsolu— tions.TI1ereby.theselectionoftheoptimummecha- nismforkinematicsynthesisproblemscanberealized. Finally,theexamplesaregiventoillustratethesyn— thesisprocedure. KeywordsCycloidal--crankmechanismFunctiongenera— tionContinuationmethod (上接第728页) ThreeGraphTheoryBased AlgorithmsonFEMNode OrderingOptimization JiaJianjunPcngYinghong (ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030) AbstractInthispaper?threeFEMnodeorderingalgo— rithmsfortheredu~ionoImatrixbandwldthare throughlypresentedbyc,[Isear~lysis,ofwhichCMor— deringmethodsisabitimproved.Acomparasiontable ofthreeapproacheswithotheralgorithmsisalsolisted forbetterunderstandingoftheirperformance. KeywordsNodeorderingBandwidthoptimizationCM methed