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BENNETT机构及某些少自由度机构的螺旋分析

夏平  
【摘要】: 空间少自由度机构由于具有结构相对简单,刚度大,造价低等特点,在工业生产及其它领域有着广阔的应用前景,受到国内外学者的广泛关注,因而成为机构学研究的热点。本文运用螺旋理论为主要武器研究一、二自由度比较典型的四个机构的瞬时运动学性质。 首先,论文分析了在空间Bennett机构的几何条件和自由度的基础上,建立适当的坐标系,揭示其运动螺旋所具有的线性特性,并且用新建立的坐标系证明了它所具有的边角关系。然后进一步研究了它的四个轴线所组成的单叶双曲面和它本身的几何参数的关系,使Bennett机构的瞬时运动和某个单叶双曲面结合起来,有利于我们对其运动属性的了解。其次,论文分析具有二自由度的平面5杆机构、平面周转轮系和空间周转轮系在初始位形下的瞬时运动、初始位形允许的运动后的一般位形的瞬时运动,给出了每一种运动的形式的约束条件,以及此瞬间输入角度、输入角速度之间的函数关系图,并且用螺旋理论分析平面5杆机构在特定位置时自由度的变化。最后用螺旋二系的代数法分析了它们的运动螺旋节距的取值范围和螺旋轴线在空间的分布。 论文主要应用了螺旋理论,使分析有很高的理论高度,是少自由度机构理论研究的一个重要应用和补充,对少自由度机构的创新也有重要的指导意义。


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