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如何设计一曲柄摇杆机构?——优化设计举例

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:例9-9 如图9-18所示,试设计一曲柄摇杆机构,已知支座A的坐标xA=67mm,yA=10mm,机架倾角β=32.6303°。表9-2 给定轨迹点的坐标值解:分析确定设计变量为x=(x1…x5)T=T由式构建目标函数为式中,,其中,,;a、k按式计算,得a=45.01571mm,k=57.66472mm。其计算机程序如下,可供参考。表9-3 计算参数运算过程及结果:运算过程及结果:

如何设计一曲柄摇杆机构?——优化设计举例

例9-10 试设计一铰链四杆机构,要求连杆上M点的轨迹再现给定9个点的平面曲线,并要求连杆再现给定的5个角位移。9个点和5个角位移的值见表9-4。

表9-4 给定轨迹点的坐标值和角位移

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解:按题意其设计变量为:abcdxAyAβkγφ1。若令xA=yA=0,β=0,d=100mm,并按式(9-41)计算出ak(计算结果a=23.23221,k=48.3569),则设计变量还有bcγφ1,即

X=(x1x2x3x4T=(bcγφ1T

目标函数

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式中

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约束条件为曲柄条件边界,其范围为(www.xing528.com)

10≤x1x2≤200

0≤x3x4≤180°

取收敛精度ε=10-3,初始值为X0=(x1x2x3x4T=(100 50 50° 50°)T,取加权因子W1=1,W2=10,得目标函数初始值F0X)=307.6362。采用复合形法得最优解为

X*=(x1x2x3x4T=(101.8574 99.57805 24.88291°53.43857°)T

FX*)=29.86911

各点位给定值与再现值比较见表9-5。

表9-5 各点位给定值与再现值比较列表

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