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一种特殊位形直线机构图解综合与性能评价
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作者 张云文 纪奇研 +1 位作者 刘凯 杨朔飞 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期554-562,570,共10页
梯形四杆直线机构是一种具有特殊位形的近似直线机构,其过定点时连杆曲线为近似直线、且连杆平行于机架,在多足机器人领域具有较好的应用前景。为了完善和简化此类机构轨迹综合方法,在解析法基础上,研究其图解综合方法。基于无限接近运... 梯形四杆直线机构是一种具有特殊位形的近似直线机构,其过定点时连杆曲线为近似直线、且连杆平行于机架,在多足机器人领域具有较好的应用前景。为了完善和简化此类机构轨迹综合方法,在解析法基础上,研究其图解综合方法。基于无限接近运动几何学理论并结合公式与图解,证明了在一定条件下,梯形四杆直线机构特殊位形和曲率驻点曲线蜕化之间互为充要条件;提出了一种图解综合方法,在给定鲍尔点位置和直线运动方向前提下,各铰链位置和各连杆尺度可通过平面作图确定,并编写Matlab程序验证了所提方法。在此基础上提出了机构直线性能评价指标“直线段相位比”,列举了不同条件下机构直线性能,并结合遗传算法探索了该指标下的最优机构,优化得到一种直线段相位比为0.665的四杆直线机构。 展开更多
关键词 四杆机构 近似直线机构 特殊位形 机构综合 轨迹综合 图解法
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鲜食玉米收获机果穗箱盖设计
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作者 赵伟 张鑫 +6 位作者 叶彤 兰海涛 聂美玲 常建国 刘兴博 杨金砖 李志博 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期56-62,共7页
鲜食玉米收获作业初期,玉米直接砸在果穗箱底部将产生严重机械损伤,为减小此阶段的损伤,设计了一款减损果穗箱盖。该箱盖主要由减损板、四杆驱动机构、缓冲弹簧组成,可降低鲜食玉米落至箱底前的速度,从而减少其跌落损伤,实现减损目的。... 鲜食玉米收获作业初期,玉米直接砸在果穗箱底部将产生严重机械损伤,为减小此阶段的损伤,设计了一款减损果穗箱盖。该箱盖主要由减损板、四杆驱动机构、缓冲弹簧组成,可降低鲜食玉米落至箱底前的速度,从而减少其跌落损伤,实现减损目的。通过对鲜食玉米收获机无盖作业时单个玉米的动能分析,得到单个玉米最小损伤变形能。设计果穗箱盖四杆动力机构,使其满足作业效果;对缓冲弹簧进行受力分析,得到缓冲弹簧的最大载荷,以此确定缓冲弹簧参数。分析有盖作业时鲜食玉米下落碰撞运动,计算得到鲜食玉米接触箱底时的理论变形能,此时的变形能远小于无盖作业,证明了鲜食玉米收获过程中有盖作业减损的可能性。对设计的鲜食玉米果穗箱盖进行田间验证试验,结果表明:果穗箱盖对收获初期鲜食玉米有明显保护作用,通过对果穗箱底进行分区采样,发现箱底中间位置损伤程度低于边缘位置,满足预期果穗箱盖减损要求。 展开更多
关键词 鲜食玉米 果穗箱盖 变形能 四杆机构 损伤
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基于四杆机构的长距离柔性管道蠕动输送装置研究
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作者 贺昊辰 高贵军 《机电工程》 北大核心 2025年第5期845-855,共11页
为降低井下水仓清理时煤泥输送管道的压力,提出了一种采用煤泥输送沿程间断性加压,以降低管道全程输送最高压力的方法,并设计了一种沿程间断布置的管道蠕动挤压装置。首先,将管道蠕动挤压装置简化为平面四杆机构,根据连杆上的描点坐标,... 为降低井下水仓清理时煤泥输送管道的压力,提出了一种采用煤泥输送沿程间断性加压,以降低管道全程输送最高压力的方法,并设计了一种沿程间断布置的管道蠕动挤压装置。首先,将管道蠕动挤压装置简化为平面四杆机构,根据连杆上的描点坐标,联立矢量方程推导了角度及速度表达式,在MATLAB软件中进行了轨迹分析,得到了相关参数;然后,对四杆机构和传动机构等进行了建模,构建了装置模型以进行运动和传动分析,得到了工作状态下四杆机构的运动参数和力的传递情况,验证了装置运动的可行性;最后,利用Fluent软件进行了模拟实验,建立了管道模型,并设置了相关参数。研究结果表明:在压力为1 MPa时,挤压装置工作一次输送的煤泥质量流量约为29.7 kg/s;管道蠕动输送装置可通过调整管道有效容积,模拟手指夹挤管道动作;在长距离煤泥输送时,工作压力值由20 MPa~30 MPa降至1 MPa,显著降低了煤泥输送对高压力的依赖。该装置为煤矿井下煤泥的高效运输提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 平面四杆机构 煤泥输送 管道挤压 蠕动机理 连杆运动轨迹 传动机构 管道输送压力
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平面四杆机构运动精度可靠性分析与数字仿真 被引量:26
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作者 陈建军 陈勇 +1 位作者 高伟 赵竹青 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期759-763,共5页
通过引入误差随机变量并应用微小位移的线性迭加原理 ,对平面四杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的 3种情况之下 ,对其输出运动误差进行了分析与综合 ;建立了机构运动精度可靠性分析模型 ;利用计算机数... 通过引入误差随机变量并应用微小位移的线性迭加原理 ,对平面四杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的 3种情况之下 ,对其输出运动误差进行了分析与综合 ;建立了机构运动精度可靠性分析模型 ;利用计算机数字仿真技术 ,考察了机构中杆长尺寸误差和铰链间隙误差随机变量均值和方差的改变对机构输出运动精度可靠度的影响 ,从中获得了一些有意义的结论 . 展开更多
关键词 平面四杆机构 运动精度 可靠性分析 数字仿真
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支撑掩护式液压支架的优化设计 被引量:19
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作者 王忠宾 赵啦啦 +1 位作者 李舒斌 倪文峰 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1037-1042,共6页
为了提高液压支架顶板管理以及承受较大载荷的能力,必须使液压支架顶梁前端的运动轨迹为水平摆幅最小的近似双扭线。通过对液压支架四连杆机构的运动特性分析,建立了四连杆机构的优化设计数学模型,基于遗传算法求出了使顶梁前端运动轨... 为了提高液压支架顶板管理以及承受较大载荷的能力,必须使液压支架顶梁前端的运动轨迹为水平摆幅最小的近似双扭线。通过对液压支架四连杆机构的运动特性分析,建立了四连杆机构的优化设计数学模型,基于遗传算法求出了使顶梁前端运动轨迹为近似双扭线,且双扭线水平摆幅e最小时的各杆长度及相应参数,并以ZY35型液压支架的设计为例进行了验证。结果表明:利用遗传算法对液压支架四连杆机构进行优化设计可以得到理想的设计参数,生产的液压支架工作状态平稳,支护效果良好。 展开更多
关键词 液压支架 四连杆机构 遗传算法 结构优化
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基于运动精度可靠性的平面四杆机构优化设计 被引量:17
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作者 陈建军 陈勇 +2 位作者 崔明涛 高伟 赵竹青 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期940-943,共4页
以具有杆长尺寸和铰链间隙误差的平面四杆机构为对象 ,运用微小位移线性迭加原理 ,对机构的输出运动误差进行了可靠性分析 ;建立了以杆长误差和铰链间隙的均方差为设计变量 ,满足运动精度可靠度和设计变量上下限要求为约束条件 ,使机构... 以具有杆长尺寸和铰链间隙误差的平面四杆机构为对象 ,运用微小位移线性迭加原理 ,对机构的输出运动误差进行了可靠性分析 ;建立了以杆长误差和铰链间隙的均方差为设计变量 ,满足运动精度可靠度和设计变量上下限要求为约束条件 ,使机构制造加工费用极小化为目标函数的优化设计数学模型 ;利用外点法和 Powell方向加速法求解 。 展开更多
关键词 平面四杆机构 运动精度 可靠性分析 优化设计
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基于ANSYS和ADAMS空间四连杆引纬机构的柔性动力学仿真 被引量:33
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作者 张雷 余克龙 +1 位作者 陈少钟 张吉峰 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期116-120,共5页
针对空间四连杆引纬机构的引纬要求,用PROE建立该机构的三维实体模型,生成空间四连杆引纬机构的刚体模型,并选取叉形架作为柔性体,用ANSYS划分网格,生成中性文件,然后导入ADAMS中替换刚性叉形架进行柔性动力学联合仿真,最后将仿真生成... 针对空间四连杆引纬机构的引纬要求,用PROE建立该机构的三维实体模型,生成空间四连杆引纬机构的刚体模型,并选取叉形架作为柔性体,用ANSYS划分网格,生成中性文件,然后导入ADAMS中替换刚性叉形架进行柔性动力学联合仿真,最后将仿真生成的载荷文件添加到ANSYS叉形架中,对其进行应力分析。与刚性动力学仿真数据相比,柔性动力学仿真的位移和速度曲线平滑度好,但加速度曲线局部有波动。对叉形架进行的有限元应力分析显示3个连接点处应力最大。此研究结果可为引纬机构后续的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 剑杆织机 空间四连杆 引纬机构 柔性动力学 ANSYS-ADAMS联合仿真
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对称铰链四杆近似直线机构综合方法研究 被引量:13
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作者 赵慧设 田凌 +2 位作者 童秉枢 韩建友 董兴辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第5期34-36,共3页
提出了一种综合与给定直线在三个点上一阶密切的对称铰链四杆近似直线机构的方法。应用位移矩阵理论推导了连杆曲线与给定直线在三个点上一阶密切时机构参数应满足的方程 ,同时通过设定机构初始位置 ,使其能够满足速度方向条件。也给出... 提出了一种综合与给定直线在三个点上一阶密切的对称铰链四杆近似直线机构的方法。应用位移矩阵理论推导了连杆曲线与给定直线在三个点上一阶密切时机构参数应满足的方程 ,同时通过设定机构初始位置 ,使其能够满足速度方向条件。也给出了用该方法综合的几个机构实例和一个应用实例。 展开更多
关键词 近似直线机构 铰链四杆机构 机构综合 位移矩阵
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基于ANSYS Workbench的固晶臂机构柔性动力学分析 被引量:13
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作者 全大鹏 李建勇 +1 位作者 王恒 马丽梅 《机电工程》 CAS 2012年第10期1146-1149,共4页
针对固晶机设备对固晶机构的高速、高稳定性要求,基于采用曲柄摇杆结构的固晶机构的三维实体模型,以ANSYSWorkbench有限元分析软件为基础,利用ANSYS Workbench-ADAMS联合仿真及ANSYS Workbench的静力、动力学仿真模块这两种柔性动力学... 针对固晶机设备对固晶机构的高速、高稳定性要求,基于采用曲柄摇杆结构的固晶机构的三维实体模型,以ANSYSWorkbench有限元分析软件为基础,利用ANSYS Workbench-ADAMS联合仿真及ANSYS Workbench的静力、动力学仿真模块这两种柔性动力学分析方法,对固晶臂机构末端工作位置的运动、动力学特性进行了仿真分析。研究结果表明,ANSYS Workbench模块仿真方法与Workbench-ADAMS联合仿真相比,仿真结果具有一致性,但其仿真过程相对简单,便于操作;其仿真结果可为固晶机构后续的设计优化提供依据。 展开更多
关键词 固晶机 四连杆机构 有限元分析 柔性动力学分析 ANSYS WORKBENCH ADAMS
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播种机单体两种仿形机构的研究 被引量:30
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作者 马永财 张伟 +1 位作者 李玉清 车刚 《农机化研究》 北大核心 2011年第8期101-103,106,共4页
播种机单体仿形机构是保证播种质量的重要工作部件。为此,论述了目前广泛应用的平行四杆仿形机构的结构特点、工作原理、仿形量和连杆长度的设计方法;对研究设计的电液自控仿形机构的结构特点与工作原理进行介绍;对平行四杆与电液自控... 播种机单体仿形机构是保证播种质量的重要工作部件。为此,论述了目前广泛应用的平行四杆仿形机构的结构特点、工作原理、仿形量和连杆长度的设计方法;对研究设计的电液自控仿形机构的结构特点与工作原理进行介绍;对平行四杆与电液自控仿形机构的仿形能力、仿形精度、仿形的灵敏度与能否实现播深的精量控制等方面进行了对比分析。 展开更多
关键词 播种机单体 平行四杆仿形 电液自控仿形
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双动压力机用压边滑块串联四连杆工作机构的优化 被引量:10
11
作者 贾先 赵升吨 +1 位作者 范淑琴 谭栓斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1223-1228,共6页
针对J45-315型闭式单点双动拉延压力机所使用的杆系长度与角度尺寸不合理的机构所造成的外滑块压边过程中位移波动量大,严重影响板材拉延过程中压边效果的问题,建立了该机构的优化数学模型,运用步长搜索法对外滑块的位移波动量进行了优... 针对J45-315型闭式单点双动拉延压力机所使用的杆系长度与角度尺寸不合理的机构所造成的外滑块压边过程中位移波动量大,严重影响板材拉延过程中压边效果的问题,建立了该机构的优化数学模型,运用步长搜索法对外滑块的位移波动量进行了优化。优化后的研究结果表明,外滑块位移波动量由原来的0.092 mm减小到0.015 mm,即压边外滑块位移波动量比原机构减小83.7%时,外滑块压紧角增大3.4%,有效提高了双动拉延机械压力机冲压的工作性能,从而为双动拉延机械压力机压边用外滑块驱动的工作机构优化打下了基础。 展开更多
关键词 双动拉延机械压力机 串联四连杆工作机构 运动特性
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平面四杆机构刚体导引综合的小波特征参数法 被引量:6
12
作者 孙建伟 王鹏 +1 位作者 刘文瑞 褚金奎 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期688-695,共8页
针对傅里叶级数理论不能进行非整周期刚体导引综合的问题,提出了基于Haar小波级数的解决方法,将早期提出的解决平面四杆机构轨迹综合问题的方法扩展到平面四杆机构的刚体导引综合中。通过对刚体转角和其对应基本尺寸型的连杆转角小波系... 针对傅里叶级数理论不能进行非整周期刚体导引综合的问题,提出了基于Haar小波级数的解决方法,将早期提出的解决平面四杆机构轨迹综合问题的方法扩展到平面四杆机构的刚体导引综合中。通过对刚体转角和其对应基本尺寸型的连杆转角小波系数进行分析,发现了二者的内在联系。在此基础上建立了101 408组基本尺寸型的平面四杆机构刚体导引输出特征参数数据库。将位置输出问题转化为平面四杆机构轨迹综合问题,并给出了计算平面四杆机构实际尺寸和机构安装位置参数的理论公式。利用建立的数据库和理论公式,实现了平面四杆机构非整周期刚体导引综合。以生产线上的输送工件的铰链四杆机构为例,证明了本文方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 刚体导引综合 数值图谱 平面四杆机构 小波系数 模糊识别
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单平行四杆柔性铰链机构的输出位移和耦合误差分析 被引量:15
13
作者 沈剑英 杨世锡 +2 位作者 周庆华 严拱标 曹坚 《机床与液压》 北大核心 2004年第3期27-28,116,共3页
本文建立了单平行四杆柔性铰链机构的输出位移和耦合误差的公式 ,并用有限元法分析其主要参数对输出位移和耦合误差的不同影响 ,指出耦合误差的存在对纳米级工作台的定位精度和分辨率有较大的影响。
关键词 柔性铰链机构 单平行四杆机构 输出位移 耦合误差
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平面铰链四杆机构的轨迹综合方法 被引量:25
14
作者 于红英 赵彦微 许栋铭 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期40-47,共8页
为提高平面铰链四杆机构轨迹综合的速度与精度,提出基于B样条曲线的综合方法.采用三次非均匀B样条曲线对连杆曲线进行拟合,将B样条曲线控制多边形各相邻两边的夹角作为连杆曲线的特征参数,将大量连杆曲线特征参数和对应的机构尺寸参数... 为提高平面铰链四杆机构轨迹综合的速度与精度,提出基于B样条曲线的综合方法.采用三次非均匀B样条曲线对连杆曲线进行拟合,将B样条曲线控制多边形各相邻两边的夹角作为连杆曲线的特征参数,将大量连杆曲线特征参数和对应的机构尺寸参数存入计算机以建立电子图谱库;当输入一定数目的有序离散数据点时,通过B样条曲线拟合得到期望曲线,提取期望曲线的特征参数;再利用神经网络将期望曲线的特征参数与电子图谱库中特征参数进行匹配,从而找到满足要求的机构,最终达到轨迹综合的目的.设计实例表明,该方法可快速实现四杆机构的轨迹综合,综合的精度高且所提取的特征参数与连杆曲线方位、缩放比例无关,减少了图谱库的数据冗余. 展开更多
关键词 平面四杆机构 轨迹综合 连杆曲线 B样条曲线 特征参数
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基于MK60N512的智能循迹小车设计 被引量:15
15
作者 师树恒 赵斌 +1 位作者 郭朋彦 邹栋 《机床与液压》 北大核心 2014年第2期91-93,96,共4页
设计一种基于MK60N512单片机的智能循迹小车,舵机采用梯形四连杆机构,通过OV7620摄像头采集赛道图像信息,并对图像做二值化处理,求出引导线使智能小车巡线行驶;采用光电编码器检测小车实时速度,使用PID控制算法调节电机转速,实现对小车... 设计一种基于MK60N512单片机的智能循迹小车,舵机采用梯形四连杆机构,通过OV7620摄像头采集赛道图像信息,并对图像做二值化处理,求出引导线使智能小车巡线行驶;采用光电编码器检测小车实时速度,使用PID控制算法调节电机转速,实现对小车行驶速度的闭环控制,最终实现智能循迹。 展开更多
关键词 MK60N512单片机 图像二值化 梯形四连杆 PID控制
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车载式轮椅自动升降机的研制 被引量:4
16
作者 邵堃 张祥 +2 位作者 冷雷波 侯计成 王文忠 《机械设计》 CSCD 北大核心 2007年第8期63-65,共3页
介绍了新研制的车载式轮椅自动升降机的设计原理与创新点,利用双四杆机构完成平台的升降、收起与打开;利用自锁机构完成挡板的自动打开与闭合。乘坐轮椅者采用此套装置外出方便,操作简单,灵活可靠。
关键词 轮椅 升降机 四杆机构 自锁
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可调球面四杆机构函数优化综合方法 被引量:8
17
作者 王玫 刘锐 杨随先 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期208-212,共5页
提出一种用于实现多函数的可调球面四杆机构优化综合方法。通过改变连架杆杆长实现可调球面四杆机构不同函数综合要求。在研究球面四杆机构输入角与输出角函数关系的基础上,建立了可调球面四杆机构函数优化综合数学模型。给出可调球面... 提出一种用于实现多函数的可调球面四杆机构优化综合方法。通过改变连架杆杆长实现可调球面四杆机构不同函数综合要求。在研究球面四杆机构输入角与输出角函数关系的基础上,建立了可调球面四杆机构函数优化综合数学模型。给出可调球面四杆机构多函数优化综合的目标函数,使函数生成机构的最大结构误差达到最小;给出函数优化综合的约束条件,保证机构存在曲柄并具有良好的传动性能。采用免疫遗传算法对可调球面四杆机构进行函数优化综合,相应的算例证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 可调机构 球面四杆机构 函数综合 免疫遗传算法
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平面四连杆机构运动综合线性优化算法 被引量:7
18
作者 陈乃超 黄建龙 +1 位作者 石钢生 梁磊 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第8期21-22,共2页
针对平面连杆运动位置数多于确定机构的精确点数的运动综合问题,提出了以最小误差为目标函数的线性优化算法。根据角度的范围有限性,降低了平面连杆机构运动的非线性方程维数,然后根据所得到的结果将平面四连杆机构的非线性方程转换为... 针对平面连杆运动位置数多于确定机构的精确点数的运动综合问题,提出了以最小误差为目标函数的线性优化算法。根据角度的范围有限性,降低了平面连杆机构运动的非线性方程维数,然后根据所得到的结果将平面四连杆机构的非线性方程转换为线性方程组。按照线性方程组的最小误差优化方法可解出最优参数值。例证说明该算法的正确性,线性优化与一般优化算法相比具有快速性和通用性。 展开更多
关键词 平面四连杆机构 运动综合 线性 优化
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柔性四杆机构动力学行为研究 被引量:6
19
作者 张玉莲 郑雄胜 赵虎城 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第10期46-48,共3页
针对柔性四杆机构中的典型机构———曲柄摇杆机构 ,运用有限元方法建立了机构的瞬时模型 ,进而采用KED方法对变化参数动力学问题进行了动力学行为分析 ,给出了机构固有频率随机构位置的不同而变化情况及刚、柔性情况下一些关键点的运... 针对柔性四杆机构中的典型机构———曲柄摇杆机构 ,运用有限元方法建立了机构的瞬时模型 ,进而采用KED方法对变化参数动力学问题进行了动力学行为分析 ,给出了机构固有频率随机构位置的不同而变化情况及刚、柔性情况下一些关键点的运动量的时间历程及轨迹的对比情况。 展开更多
关键词 柔性四杆机构 曲柄摇杆机构 有限元 动力学 KED方法
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考虑柔性构件的含间隙机构动力学分析 被引量:5
20
作者 王兴东 陈波 +1 位作者 孔建益 张华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第11期8-11,共4页
机构正在向精密、轻质、高负载方向发展,研究构件柔性程度及铰接间隙对机构整体性能的影响,已成为急需解决的问题。文章建立了间隙与柔性构件的耦合动力学模型。首先,基于牛顿-欧拉法,将间隙四连杆机构矢量化;接着,利用离散化方法将连... 机构正在向精密、轻质、高负载方向发展,研究构件柔性程度及铰接间隙对机构整体性能的影响,已成为急需解决的问题。文章建立了间隙与柔性构件的耦合动力学模型。首先,基于牛顿-欧拉法,将间隙四连杆机构矢量化;接着,利用离散化方法将连杆柔性化,最后,采用ADAMS进行仿真,并搭建实验平台验证模型正确性。结果显示:仿真与实验结果一致。基于间隙的刚性和柔性连杆模型的结果对比可知,间隙引起运动副相邻两构件碰撞,刚性连杆两端的碰撞力比柔性连杆的显著增大、变化频率显著增加,也确定不同面积的连杆与机构轻量化较强的关联性。 展开更多
关键词 间隙 四连杆机构 柔性 轻量化
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