探究一种平面四杆机构的运动特征,分别用矢量方程图解法和ADAMS软件对其机构运动情况进行分析,得到机构运动过程中各杆件速度,加速度变化曲线,并分析其变化规律.研究结果表明:仿真方法可以获得机构整个周期的全过程值并且精度较高,矢量方程图解法只能获取机构某位置的运动特性,若需要其他位置值,则需反复做图求解.

为了降低轨迹生成四杆机构所产生的横向和纵向误差,提高四杆机构的运动精度。采用了改进差分进化误差函数法对平面四杆机构轨迹进行优化,实现横向和纵向误差值最小化。建立平面四杆机构直角坐标系,分析连杆运动的相关设计参数,构造优化目标函数,采用改进差分进化误差函数对四杆机构多目标变量进行优化。结合具体实例,采用MATLAB软件对优化的四杆机构参数进行仿真,并且与欧几里得距离误差函数方法进行对比。仿真结果显示：欧几里得距离误差函数方法所产生的横向和纵向误差最大值分别为1.6×10^-3m和2.4×10^-3m,而采用改进差分进化误差函数法所产生的横向和纵向误差最大值分别为1.0×10^-3m和1.4×10^-3m,横向和纵向误差分别减少了37.5%和41.7%。采用改进差分进化误差函数法优化平面四杆机构,可以提高四杆机构运动精度。

针对傅里叶级数理论不能进行非整周期刚体导引综合的问题,提出了基于Haar小波级数的解决方法,将早期提出的解决平面四杆机构轨迹综合问题的方法扩展到平面四杆机构的刚体导引综合中。通过对刚体转角和其对应基本尺寸型的连杆转角小波系数进行分析,发现了二者的内在联系。在此基础上建立了101 408组基本尺寸型的平面四杆机构刚体导引输出特征参数数据库。将位置输出问题转化为平面四杆机构轨迹综合问题,并给出了计算平面四杆机构实际尺寸和机构安装位置参数的理论公式。利用建立的数据库和理论公式,实现了平面四杆机构非整周期刚体导引综合。以生产线上的输送工件的铰链四杆机构为例,证明了本文方法的有效性和可行性。