平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究.pdf

1、機構(gòu)學(xué)的主要任務(wù)是完成機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計。機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的目標(biāo)是從所期望的機構(gòu)功能出發(fā),創(chuàng)造、發(fā)明新機構(gòu)以實現(xiàn)其預(yù)期功能。其中提出滿足預(yù)定功能要求、具有優(yōu)良工作品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)性的獨創(chuàng)性結(jié)構(gòu)類型,是機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計中最具有創(chuàng)新性而又是最為困難的任務(wù)之一。因此機構(gòu)結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計就成了機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計的最重要的基礎(chǔ)。機構(gòu)的類型綜合是研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的有效方法,可為機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計提供各種可資比較的方案,是創(chuàng)造性構(gòu)思、發(fā)明、創(chuàng)新設(shè)計新機構(gòu)的基礎(chǔ)。

2、 本文以平面機構(gòu)為對象,以方案創(chuàng)新設(shè)計為主要目標(biāo),對運動鏈類型綜合、結(jié)構(gòu)簡圖自動繪制以及方案設(shè)計自動創(chuàng)成,從理論和方法上進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,為機械創(chuàng)新設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。論文的主要工作與成果體現(xiàn)在以下幾個方面： 針對平面機構(gòu)閉式運動鏈的結(jié)構(gòu)特征,提出了分類碼與同構(gòu)碼的概念。以分類碼對運動鏈進(jìn)行分類,不僅各類運動鏈的機構(gòu)組成學(xué)意義明確,而且運動鏈類型細(xì)化。采用分類碼與同構(gòu)碼相結(jié)合的碼譜法進(jìn)行運動鏈同構(gòu)識別,可使同構(gòu)識別時的運算量大

3、幅度減少。同時,對運動鏈的同構(gòu)識別問題進(jìn)行了深入研究,在定義了新的結(jié)構(gòu)恒量序列后,提出了運動鏈同構(gòu)識別的距離和序列法。 對多桿多自由度平面單鉸閉式運動鏈,在綜合出連桿序列、縮桿序列、構(gòu)件度序列以及基桿聯(lián)結(jié)度序列后,提出了基桿構(gòu)型樹法來完成其類型綜合。其綜合的規(guī)律性強,綜合中得到的結(jié)果有利于后續(xù)剛性子鏈消除與同構(gòu)識別處理。同時,對運動鏈中存在的剛性子鏈消除方法進(jìn)行了較深入、全面的研究。 根據(jù)運動鏈拓?fù)鋱D,采用廣度優(yōu)先生成樹

4、法生成運動鏈的獨立回路,由回路的加減運算,結(jié)合回路交叉檢測,提出了最大環(huán)路法對平面閉式機構(gòu)運動鏈簡圖進(jìn)行自動繪制。將其應(yīng)用機構(gòu)設(shè)計中,可提高設(shè)計效率。 基于定義的設(shè)計規(guī)則和選擇的圖形載體,將設(shè)計要求按設(shè)計規(guī)則進(jìn)行符號化,將構(gòu)件的功能用功能字符描述,使創(chuàng)成的方案用符號來表達(dá),便于計算機對設(shè)計規(guī)則進(jìn)行邏輯推理得到符號設(shè)計方案,從而了實現(xiàn)機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計的計算機自動生成。同時,提出了用相似碼法來判別運動鏈中構(gòu)件的相似性,可有效地抑制機