平面雙鏈形連桿機構(gòu)的拓展研究及應(yīng)用.pdf

1、可變結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類工程領(lǐng)域，其中的大多數(shù)在本質(zhì)上均可視為各類機構(gòu)。我們把這類在可變結(jié)構(gòu)體系中起骨架作用的機構(gòu)稱為結(jié)構(gòu)式機構(gòu)。與一般傳統(tǒng)機構(gòu)不同，結(jié)構(gòu)式機構(gòu)的研究更側(cè)重于其結(jié)構(gòu)形態(tài)的研究，且偏向于選用簡單的單自由度機構(gòu)形式。本文針對一類由純轉(zhuǎn)動副連接的平面結(jié)構(gòu)式機構(gòu)進行了基礎(chǔ)理論和概念設(shè)計方面的拓展研究。
　　 全文以平面雙鏈形連桿機構(gòu)(Double-chain Mechanisms，DC)及其組合模塊為主要研究對象

2、，從其基本理論出發(fā)，圍繞結(jié)構(gòu)式機構(gòu)形態(tài)可變的特性展開概念設(shè)計，對其作為旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的應(yīng)用做了初步討論。
　　 首先，對平面DC連桿機構(gòu)的基本理論進行了系統(tǒng)化總結(jié)。給出了DC連桿機構(gòu)的不同分類標(biāo)準；對于在轉(zhuǎn)動過程中保持剪桿端部夾角不變的剪鉸單元體系，進行了改誤、補充與重新分類；整理歸納出了DC連桿機構(gòu)的兩種典型運動方式、四種構(gòu)造方法和三種拓展方式。
　　 其次，重點發(fā)展了機構(gòu)加法這種構(gòu)造方法，得到了一類新類

3、型機構(gòu)--基于不同四邊形單元組合的DC連桿機構(gòu)(Hybrid double-chains，HDC)。通過連桿機構(gòu)可動性的數(shù)學(xué)證明，指出了機構(gòu)加法也可以構(gòu)造出奇數(shù)個角單元組成的HDC連桿機構(gòu)。給出了不同構(gòu)形HDC連桿機構(gòu)的標(biāo)記方法，研究了其可動條件，明確了廣義機構(gòu)加法的適用原則。
　　 再次，對DC連桿機構(gòu)模塊組合的一般性方法進行了研究。依次討論了其存在性問題、構(gòu)造問題、計數(shù)問題及最優(yōu)化問題。給出了組合模塊的九類存在形式和三種構(gòu)造

4、方法；解答了基礎(chǔ)多邊形為正多邊形的SDC組合模塊的計數(shù)問題及最優(yōu)化問題；初步討論了機構(gòu)精簡方式。
　　 最后，分析與總結(jié)了基于DC連桿機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的思路，著重針對DC連桿機構(gòu)在類橢圓形旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)和組合式旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進行了初步探討。在分析機構(gòu)選型問題之后，給出了相應(yīng)板單元的一般設(shè)計步驟。提出了一種新穎的帶定點運動的類橢圓形旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，給出了具體設(shè)計步驟、相關(guān)公式與兩個設(shè)計實例；給出了兩類基于DC