曲柄群机构是一种含有冗余约束的连杆桁架驱动机构。针对机构特性,在采用“连续接触模型”的动力学模型基础上,以6个曲柄的曲柄群机构为例,建立机构虚拟仿真模型,利用Adams对转动副间隙半径不同时的机构动力学特性进行了研究。结果表明,在一定的要求精度范围内,转动副间隙大小对从动构件的位移和速度的整体影响不大,但对从动构件加速度和接触力影响明显;转动副间隙半径设置越大,从动构件加速度和运动副接触力振荡幅值越小,振荡频率越大。

曲柄群机构为含有过约束的平面杆机构。根据该机构的特点,建立了曲柄群机构中各运动构件的静平衡方程,并以曲柄的轴向变形构造变形协调方程,建立了含有任意多曲柄的曲柄群机构的动态静力分析模型。通过一个算例验证了该方法的有效性和便捷性,为分析其他类型含过约束杆机构的受力提供参考。以含3个曲柄的曲柄群机构为例,分析了曲柄的不同布置形式对曲柄群机构受力的影响。结果表明,对于含3个曲柄的曲柄群机构,将两个从动曲柄关于主动曲柄对称布置能大幅降低曲柄群机构的受力峰值,分析结果为曲柄群机构的结构设计及尺寸选择提供理论依据,为进一步研究受力的影响因素奠定基础。