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结构功能型机构的分析与综合

杨海波  
【摘要】:结构功能型机构是一类由多个可动单元构件为基本组成元素,利用某种特殊综合方法或几何约束组成的在结构上有一定的变化规律的机构。结构功能型机构的主要特性包括比例放缩、形状可变和其他结构变化。具有比例放缩特性的机构具有在压缩状态和伸展状态间按比例大小自由变换的特点。具有形状可变特性的机构是指在机构构件数和连接关系不变的情况下,通过一定的刚体导引,从而实现机构的形状改变。 本文首先给出了机构功能型机构的定义,提出了一种形状可变机构的设计方法,该方法基于卷积积分的曲线离散曲率算法,从曲率不变性出发,给出了轮廓曲线匹配的优化算法。编制了一种平面形状可变机构的设计软件,简化了平面形状可变机构的设计过程。 其次,本文基于布尔梅斯特曲线的机构综合方法来进行平面形状可变机构的形状改变。同时,本文还设计了平面形状可变机构的两个设计实例,并对实例的应用前景做了介绍。 最后,本文提出了一种基于剪叉机构的球形放缩机构的设计与分析,介绍了球形放缩机构的构型原理和基本构件设计,介绍了球形放缩机构各构件的设计原理和设计方法。另外,提出了用作图法来解决球形放缩机构的奇异位置的方案。 本文对结构功能型机构进行了研究,给出了形状可变机构的研究方法,设计了一种基于剪叉机构的球形放缩机构。


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