一種平面六桿近似等速比機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用與分析方法

安淑女 王洪欣

摘 要：該文介紹了一種近似等速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析方法。其數(shù)學(xué)原理是通過兩個(gè)基本函數(shù)所產(chǎn)生的復(fù)合函數(shù)，使它的一階微分等于在特殊點(diǎn)的一個(gè)指定常數(shù)，然后復(fù)合函數(shù)的兩到三階導(dǎo)數(shù)均為零，從而得到一個(gè)代數(shù)方程，并用此方法確定機(jī)構(gòu)尺寸。該原理不僅建立了一個(gè)近似等速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的新設(shè)計(jì)方法，而且得出近似等速比的公式。并列舉一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例表明該計(jì)算方法更簡單，傳動(dòng)特性比優(yōu)化方法更好。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)分析方法 近似等速比 傳動(dòng)特性 應(yīng)用

中圖分類號：TH112 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（c）-0247-02

關(guān)于從動(dòng)桿近似等速比運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問題，常應(yīng)用于包裝機(jī)，刨邊機(jī)等。參考文獻(xiàn)[1-3]是使用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來解決問題，但其有收斂性問題，并非最佳解決方案，常常存在數(shù)值錯(cuò)誤和非常大的計(jì)算工作等缺點(diǎn)。參考文獻(xiàn)[4-6]槽輪機(jī)構(gòu)和橢圓齒輪機(jī)構(gòu)上也使用近似等速比解決該問題，但近似等速比的范圍較小的。為避免以上問題，參考文獻(xiàn)[7-9]解決設(shè)計(jì)難題時(shí)是將問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)結(jié)構(gòu)和分析設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)方法是使用平面六桿結(jié)構(gòu)，分別建立前四桿，后連桿機(jī)構(gòu)的位移函數(shù)，分別求他們一到二階導(dǎo)數(shù)。該文的計(jì)算方法，是讓一階導(dǎo)數(shù)來達(dá)到結(jié)構(gòu)要求的速度比，讓機(jī)構(gòu)的兩到三階導(dǎo)數(shù)在此特殊點(diǎn)上分別為零，然后得到近似等速比機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系和機(jī)構(gòu)解決方法。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)過程中只使用簡單的代數(shù)方法。并通過設(shè)計(jì)實(shí)例來證明，該設(shè)計(jì)方法及該計(jì)算方法所得到的一至三個(gè)傳動(dòng)函數(shù)曲線。

4 結(jié)語

以上數(shù)學(xué)分析表明，近似等速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可通過復(fù)合函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，該復(fù)合函數(shù)由兩個(gè)基礎(chǔ)函數(shù)組成，并設(shè)置加速度和加加速度都為零的特殊點(diǎn)。該數(shù)學(xué)原理實(shí)現(xiàn)了一種解析設(shè)計(jì)方法問題，此設(shè)計(jì)方法具有普遍性的問題。設(shè)計(jì)實(shí)例表明，這種設(shè)計(jì)方法比迭代法簡單而且無理論誤差。同時(shí)傳動(dòng)函數(shù)曲線圖2表明輸出結(jié)果是在更大實(shí)現(xiàn)近似等速比傳動(dòng)范圍。

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