申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2021-04-26

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN113158375B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/20;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2021.08.10#实质审查的生效;2021.07.23#公开

摘要：本发明公开了一种凸轮五连杆机构快速优化设计与评估方法，其技术方案要点是：包括以下步骤：Step1:自由度分析，分析凸轮五连杆机构的自由度为2；Step2:确定输出构件的速度曲线；Step3:将凸轮五连杆机构进行数学建模，确定凸轮五连杆机构的数学模型；Step4:确定一根杆的输入速度；Step5:求解；Step6:最优设计；Step7:运动精度可靠性分析；本凸轮五连杆机构快速优化设计与评估方法可以实现快速设计，对于不同厂家速度需求，避免重复计算，加快设计速度；本凸轮五连杆机构快速优化设计与评估方法可以实现优化设计，在一定范围内实现最优机构的自动寻找；本凸轮五连杆机构快速优化设计与评估方法对装置的可靠性进行了分析，提高设计的可靠性。

主权项：1.一种凸轮五连杆机构快速优化设计与评估方法，其特征在于：包括以下步骤：Step1:自由度分析，分析凸轮五连杆机构的自由度为2；Step2:确定输出构件的速度曲线；Step3:将凸轮五连杆机构进行数学建模，确定凸轮五连杆机构的数学模型；Step4:确定一根杆的输入速度；Step5:求解；Step6:最优设计；Step7:运动精度可靠性分析；所述Step3中，确定凸轮五连杆机构的杆长分别为l1、l2、l3、l4、l5；凸轮五连杆机构的端点分别为A、B、C、D、E；AB与x轴的夹角为θ1、BC与x轴的夹角为θ2、CD与x轴的夹角为θ3、AD与x轴的夹角为θ4、BE与x轴的夹角为θ5；原动件1的转速为ω1，从动件满足的转速为ω4；得凸轮五连杆机构的矢量方程为：l1+l2＝l3+l4；以复数形式表示并按欧拉公式展开，得公式1： 求解所述公式1得各杆位置如下： θ5＝360+θ2-ψ；式中：A＝l4-l1cosθ1-θ4；B＝-l1sin（θ1-θ4）； D＝A2+B2-C2；所述θ3包括正值和负值，取值时根据杆3CD的位置来确定取值；所述凸轮五连杆机构的端点A、B、C、D、E的点坐标按下式计算： 所述Step4中，确定一根杆的输入速度时，以杆1AB为输入，速度为60转每分钟；所述Step5中在求解时，以杆5BE的E点作为凸轮理论轮廓线E点运动轨迹即为凸轮理论轮廓线；所述Step6最优设计时，在凸轮五连杆机构加上一个附加的公共转动-ω1，保持杆1AB静止不动，即B点静止不动，保持凸轮以-ω1的速度匀速转动，构成摆动凸轮机构，E点的坐标为xe，ye，D点的坐标为xd，yd；直线BE与x轴夹角按下式计算： 凸轮切线与x轴夹角按下式计算： 则凸轮压力角α按下式计算： 所述Step7运动精度可靠性分析中，得：l'1+l'2+r1+r2+r3＝l'3+l'4+r4； 式中： 对于凸轮机构采用等效杆长理论进行分析计算，可得杆5BE等效长度l″5为：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 一种凸轮五连杆机构快速优化设计与评估方法

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