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机构结构分类法:从连杆组合出发的机构型综合

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据已有的运动链或杆组的构型构成各种不同的机构,再从这些机构中选择出满足工艺要求的最佳机构的一种型综合方法。结构分类法是根据不同的连杆组合所构成的运动链或杆组进行机构型综合,所以结构分类法又称连杆组合分类法。(二)变胞机构的连杆组合分类法变胞机构实际上就是多自由度单主动件机构。此即为变胞机构的扩展阿苏尔组综合法。因此在讨论机构构型要素的结构分类时,只讨论含有转动副的平面低副运动链。

机构结构分类法:从连杆组合出发的机构型综合

(一)机构的连杆组合分类法

如第2章、第3章所述,机构结构分类实质上是研究构成机构的运动链或杆组的分类。根据已有的运动链或杆组的构型构成各种不同的机构,再从这些机构中选择出满足工艺要求的最佳机构的一种型综合方法。结构分类法是根据不同的连杆组合所构成的运动链或杆组进行机构型综合,所以结构分类法又称连杆组合分类法。

(二)变胞机构的连杆组合分类法

变胞机构实际上就是多自由度单主动件机构。这种提供可变构型的单主动件多自由度机构称为变胞元机构。在变胞元机构的基础上按一定的要求和规则在变胞点的干预下施行构件间的合并或分离,从而得到运动有序的变胞机构。

当前,其型综合的适用方法有:①扩展阿苏尔组(或变胞元杆组)综合法;②非零开式运动链综合法;③闭式运动链综合法。

(1)扩展阿苏尔组综合法 阿苏尔机构组成原理即将一个或多个自由度为零的阿苏尔组依次连接到主动件和机架上而构成机构。根据阿苏尔机构组成原理,可将阿苏尔组扩展为自由度大于零的扩展阿苏尔杆组,将若干扩展阿苏尔组和阿苏尔组连接到主动件和机架上而构成变胞元机构。机构的自由度等于扩展阿苏尔组的自由度与主动件之和。此即为变胞机构的扩展阿苏尔组(或变胞元杆组)综合法。(www.xing528.com)

(2)非零开式运动链综合法 按照相同的思路,如果将自由度大于零的开式运动链依次连接到主动件和机架上,将得到自由度大于1的变胞元机构。机构的自由度等于该开式链的机构自由度与主动件之和。这就是非零开式链变胞机构综合法。

(3)闭式运动链综合法 与上述机构组成原理不同的是闭式运动链综合法。该法认为机构的组成可以理解为:将机构自由度大于1的运动链中的某构件固定为机架,给出一个主动件而得到变胞元机构,机构的自由度即为该闭式链的机构自由度。

综上所述,无论哪种方法都建立在该法对应的机构构型要素“扩展阿苏尔组”、“非零开式链”、“闭式链”构型的基础上。因此,这些机构构型要素的构型是否合理、完善,关系到变胞机构型综合的优劣。

由于一个移动副与一个转动副提供的约束数相同,故移动副和转动副可直接替换。因此在讨论机构构型要素的结构分类时,只讨论含有转动副的平面低副运动链。进一步用移动副替换转动副可以扩展得到带有移动副的运动链的构型。

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