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《1-平面多桿停歇機構優(yōu)化設計研究_劉軍》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、碩士學位論文題《中、英文）目半甸多桿侵歇機構優(yōu)化設辻研憲Researchon_OptimizationDesignofPlanarMu垃[p1[nkageDwe11Mechanisms作者姓名….劉…軍.…指導教師姓名、職務……李團績擻按.學科門類工學學科、專業(yè)機械設計及理論平面連桿停歇機構是眾多連桿機構的重要類型.由于低副連接的連桿間歇機構制造簡單、耐磨損■承載能力較強和潤滑方便等特點，在紡織.食品、印刷等輕工業(yè)機械中得到了廣泛應用。特別是在紡織業(yè)中髙速槽針經(jīng)編機的成圈機構就采用了典型的平面連桿停歇機構。眾所周知，傳統(tǒng)的連桿機構設計方法工作量大.設計繁難，梢度難于保證，很難適應現(xiàn)代機構設計高
2、精度和高效率的要求.計算機技術和現(xiàn)代計算技術的迅猛發(fā)展，使傳統(tǒng)的圖解法和解析法都得到了很大的飛速的發(fā)展?借助計算機的強大數(shù)值計算能力.解析法H益成為機構分析的主要手段，對機構的優(yōu)化設計也成為可能。優(yōu)化技術很快應用到連桿機構的分析綜合領域。在連桿機構的分析綜合中.由最初僅考慮其運動性能向既考慮其運動性能又考慮其動力性能發(fā)展，并展開連桿機構動力平衡的研究。隨著連桿機構設計和分析的深化，并日益和優(yōu)化技術結合使得這一領域成為新的研究熱點卩切。1.2平面連桿機構優(yōu)化設計研究的歷史和現(xiàn)狀基于數(shù)值計算的優(yōu)化法引入連桿機構設計使得解析法得到了更進一步的發(fā)展，成為機構運動綜合研究的最活躍領域之一?1967年,R
3、.L?Fox和K.D.Wilmette第一章緒論3第一次將優(yōu)化方法引進軌跡綜合"，將機構設計要求表示成不等式約束，通過傳統(tǒng)的尋優(yōu)方法獲得最優(yōu)解?1988年.J.Angeles等用最小二乘法進行平面RRRR機構軌跡綜合?其優(yōu)化目標是使結構誤差滿足最小二乘意義上的最小叫1993年,S.Kota將正交實現(xiàn)法和優(yōu)化法結合起來研究機構尺度綜合問題，在一定程度上解決了優(yōu)化綜合中初始機構難以選擇的問題?對改善優(yōu)化過程中的局部收斂問題有一定效果??1997年，IrtanUHah,SridharKota提出用FourierDescriptors來描述曲線，并用改進的模擬退火法進行全局優(yōu)化，從而較好地解決了平面連
4、桿機構軌跡綜合問題㈣。本文以平面多桿停歇機構的優(yōu)化設計為方向，著重論述平面多桿停歇機構的發(fā)展動態(tài)?連桿機構理論的研究是將優(yōu)化設計應用于連桿機構的專業(yè)理論基礎，受到了國內外同行的重視。德國著名學者J?伏爾默較詳細的討論了平面六桿機構停歇性能和綜合，以及利用連桿曲線的曲率圓進行六桿機構綜合WShimojima和Jizai針對StephensonIII型全鐵鏈六桿機構定量給出了產(chǎn)生兩次間歇的機構條件、輸出函數(shù)間歇部分低于5次的近似多項式表達式以及機構各尺度參數(shù)的可行域"％同樣國內許多學者致力于間歇六桿機構綜合的研究。劉政昆全面而詳盡的介紹了各種間歇機構的性能及其綜合方法，對于間歇連桿機構，重點討論了
5、六桿機構的停歇性能和綜合方法.是國內較全面的研究連桿間歇機構的文獻卩氣曹清林、沈世得、陳建平在文獻中分析了曲柄搖桿機構對稱連桿曲線上產(chǎn)生等曲率半徑點的條件以及等曲率半徑的大小.通過在連桿上后接一個二級桿組，可使從動件實現(xiàn)較長時間的兩次停歇，并生成了連桿曲線圖譜山】。于紅英、王知疔、李建生在文獻中以常定曲率圓點曲線和常定曲率圓心曲線為理論基礎，采用“直線掃描”法綜合較鏈六桿間歇機構中的四桿機構卩4)?與此同時有很多學者跟蹤優(yōu)化技術的最新成果并嘗試將它們應用到連桿機構的優(yōu)化中，從傳統(tǒng)的優(yōu)化算法罰函數(shù)法、復合形法、約束變尺度法、隨機方向法、簡約梯度法、可行方向法等，到現(xiàn)代的優(yōu)化算法如神經(jīng)網(wǎng)絡篦法、遺
6、傳算法、免疫遺傳算法、進化算法等，都有學者進行了有益的嘗試卩"?1.4論文完成的主要工作本文主要進行平面多桿停歇機構的優(yōu)化設計研究。通過對平面連桿機構理論的研究，分析平面連桿機構實現(xiàn)停歇的原理和實現(xiàn)途徑；比較和分析現(xiàn)行的優(yōu)化算法，將優(yōu)秀的算法應用到平面多桿停歇機構的優(yōu)化設計中；選擇有一?定工程背民的連桿機構進行具體的分析和優(yōu)化研究.具體工作如下，1.研究平面連桿機構的設計理論和方法，對傳統(tǒng)機構設計方法和現(xiàn)代機構設計方法進行比較和研究；特別是對連桿機構實現(xiàn)停歇的機理和方法進行了深入的平面多桿停歇機構優(yōu)化設計研究研究.采用高速槽針經(jīng)編機的針身傳動機構和針芯傳動機構作為分析研究的具體例子，并用Mat
7、lab完成了這兩個平面連桿機構位置分析和運動分析?2.研究了優(yōu)化設計的方法，選擇單染色體量子進化算法作為論文采用的優(yōu)化方法，對該算法進行了深入研究，用Matlab語言編制了程序，并將單染色體蚩子進化算法應用于四桿機構八字形連桿曲線擬合的尺度綜合優(yōu)化設計中，得到了滿意的結果.驗證了該方法的有效性。3?建立了按從動桿近似停歇要求，設計利用連桿曲線停歇的多桿機構尺度綜合的優(yōu)化設計數(shù)學模型，并對以該方式停
