專利名稱：滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法，屬可動(dòng)體系和連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
平面四桿機(jī)構(gòu)是由四個(gè)剛性構(gòu)件用低副鏈接組成的，各個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。由于平面四桿機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作空間大運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)單、控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在宇航、醫(yī)療、電子、機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。平面四桿機(jī)構(gòu)常用的銷接節(jié)點(diǎn)如圖I所示。該節(jié)點(diǎn)擁有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，其兩端連接兩根桿件。但其缺點(diǎn)是由于節(jié)點(diǎn)的尺寸問(wèn)題，兩個(gè)構(gòu)件在折疊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生碰撞，從而限制其運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)學(xué)中稱之為“拓?fù)涓缮妗薄?圖2和圖3為常用的考慮拓?fù)涓缮娴钠矫嫠臈U機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖，從圖中可以看出，其主要思路是將兩根桿件放置在不同平面，從而避免相鄰桿件間的碰撞?，F(xiàn)申請(qǐng)人提出了一種避免拓?fù)涓缮娴臐L動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿連桿機(jī)構(gòu)形式，其原理圖及結(jié)構(gòu)圖如圖4、圖5和圖6所示，但其運(yùn)動(dòng)過(guò)程則與普通平面四連桿不同，其四連桿輸入角度和輸出角度并不一致，在輸入角度確定時(shí)，因?yàn)檩斎霔U和輸出桿分別存在一個(gè)滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)，處在不同滾動(dòng)點(diǎn)則其輸出角度不同，所以還無(wú)法準(zhǔn)確地確定其輸出角的大小。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法，其特征在于方法如下第一步、建立平面八桿機(jī)構(gòu)將滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)連桿作為八桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)桿，將滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)替換為中間桿作為另四個(gè)桿；第二步、對(duì)所述的平面八桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行約束設(shè)定每個(gè)中間桿與相鄰兩個(gè)連桿之間的夾角相等；第三步、計(jì)算平面八桿機(jī)構(gòu)中四個(gè)連桿與X軸之間的關(guān)系并作為滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)中四個(gè)連桿與X軸之間的夾角關(guān)系。四個(gè)連桿與X軸之間夾角的關(guān)系為
權(quán)利要求
1.一種滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法，其特征在于方法如下 第一步、建立平面八桿機(jī)構(gòu)將滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)連桿作為八桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)桿，將滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)替換為中間桿作為另四個(gè)桿； 第二步、對(duì)所述的平面八桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行約束設(shè)定每個(gè)中間桿與相鄰兩個(gè)連桿之間的夾角相等；第三步、計(jì)算平面八桿機(jī)構(gòu)中四個(gè)連桿與X軸之間的關(guān)系并作為滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)中四個(gè)連桿與X軸之間的夾角關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法，其特征在于所述的四個(gè)連桿與X軸之間夾角的關(guān)系為.θχ + θ2θχ +θ4O2 H- θ3.沒(méi)3 + 設(shè)4-r sin 2 Τχ cos^i + 廠cos ^ +r4 cos"4 = r2 cos"2 + r cos ^ +r3 cos<93 - rsin ^θχ + θ2 . . Q1 + ΘΛ . . .沒(méi)2 + A . + θ4 尸-- + T1 Sintz1 H- rsin—--H- r4 SinDi4 = r2 sint^ H-rsm-- + r3 sint/3 H-rcos—-其中θρ θ2、03和94分別為四個(gè)連桿與1軸的夾角，1*1、1*2、1*3和桿的長(zhǎng)度為中間桿的長(zhǎng)度。分別為四個(gè)連
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)輸出角的確定方法，第一步、建立平面八桿機(jī)構(gòu)將滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)連桿作為八桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)桿，將滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)替換為中間桿作為另四個(gè)桿；第二步、對(duì)所述的平面八桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行約束設(shè)定每個(gè)中間桿與相鄰兩個(gè)連桿之間的夾角相等；第三步、計(jì)算平面八桿機(jī)構(gòu)中四個(gè)連桿與x軸之間的關(guān)系并作為滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接平面四桿機(jī)構(gòu)中四個(gè)連桿與x軸之間的夾角關(guān)系。利用本發(fā)明給出的確定方法，可以用來(lái)設(shè)計(jì)滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)的大小，從而得到連桿機(jī)構(gòu)不同的輸出角范圍。隨著未來(lái)滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)連接四桿機(jī)構(gòu)在機(jī)械、航空等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，必將產(chǎn)生顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102609595SQ20121005982
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者馮健, 蔡建國(guó) 申請(qǐng)人:東南大學(xué)