四杆机构的优化设计

1、四杆机构的优化设计曲柄摇杆式脉动无级变速器优化设计制作：山东农业工程学院机械电子工程系13级机械电子工程专业目录1234什么是四杆机构什么是四杆机构的优化曲柄摇杆式脉动无级变速器优化方案曲柄摇杆式脉动无级变速器优化步骤机构优化什么是四杆机构？ 平面四杆机构是由四个刚性构件用低副链接组成的各个运动构件均在同一平面内运动的机构。平面四杆机构的基本形式= 铰链四杆机构 所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式，其他四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而来的。 选定其中一个构件作为机架之後，直接与机架链接的构件称为连架杆，不直接与机架连接的构件称为连杆，能够做整周回转

2、的构件被称作曲柄，只能在某一角度范围内往复摆动的构件称为摇杆。 如果以转动副连接的两个构件可以做整周相对转动，则称之为整转副，反之称之为摆转副。铰链四杆机构中按照连架杆是否可以做整周转动可以将其分为三种基本形式铰链四杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构曲柄摇杆机构=两连架杆中一个为曲柄一个为摇杆的铰链四杆机构。双曲柄机构=具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构双摇杆机构=两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。运动特性急回特性*杆长之和条件：平面四杆机构的最短杆和最长杆的长度之和小于或者等于其余两杆长度之和。*在铰链四杆机构中，如果某个转动副能够成为周转副，则它所连接的两个构件中，必有一个为最短杆

3、，并且四个构件的长度关系满足杆长之和条件。*在有整装副存在的铰链四杆机构中，最短杆两端的转动副均为周转副。此时，如果取最短杆为机架，则得到双曲柄机构；若取最短杆的任何一个相连杆为机架，则得到曲柄摇杆机构；如果取最短杆对面构件为机架，则得到双摇杆机构。*如果四杆机构不满足杆长条件，则不论选取哪个构件为机架，所得到机构均为双摇杆机构。* *上述系列结论称为格拉霍夫定理。 在曲柄摇杆机构中，当摇杆位于两个极限位置时，曲柄两个对应位置夹的锐角被称为极位夹角。用表示通常用行程速度变化系数K来衡量急回运动的相对程度。偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构同样具有急回特性。对心曲柄滑块机构无急回特性。计算机进行求解

4、数学规划理论诸多影响因素的机构设计四杆机构的优化设计 是随着计算机的普及而迅速发展起来的一种现代设计方法。越是复杂的工程问题越是能彰显出其优越性机构优化设计主要包括两方面的内容（1）建立机构优化数学模型（2）数学模型的求解曲柄摇杆式脉动无级变速器优化设计“曲柄摇杆式脉动无级变速器优化设计“无级变速器对于汽车等经济性、动力性的要求更高对于播种机等播种的精密性及质量局限性缺陷为什么需要优化（1）连杆运动时的惯性力难以平衡， 在高速运动时，会引起振动的明 显增大，并加以巨大的噪音。（2）离合器（超越离合器）作为输出 机构，是动力链中的薄弱环节， 其承载能力和抗冲击能力较弱， 直接导至了无级变速器的传动能 力和寿命。（3）机构中的移动副或者结构存在过 多的约束现象，导至机器对实际 工作中的误差及环境的适应能力 较低。（4）整体效率【输出功率】较低，所 能应用的场合较少。曲柄摇杆式脉动无级变速器优化设计“对策（1）优化尺寸（2）减小载荷（3）降低功率损耗研究内容（1）设计一套新的，优化过的 机构参数（2）建立优化机构的数学模型（3）提高无级变速器转速输出 的稳定性 【提高传动比的稳定性】（4）探讨优化方法及优化结果 的可行性关键问题（1）建立数学模型（2）推导出数学模型的数学关系式（3）