專利名稱：滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種連桿機構(gòu)運動過程滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法，屬可動體系和連桿機構(gòu)設計和分析領域。
背景技術(shù)：
平面四桿機構(gòu)是由四個剛性構(gòu)件用低副鏈接組成的，各個運動構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運動的機構(gòu)。由于平面四桿機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作空間大運動學計算簡單、控制容易等優(yōu)點，在宇航、醫(yī)療、電子、機械等領域得到廣泛的應用。平面四桿機構(gòu)常用的銷接節(jié)點如圖I所示。該節(jié)點擁有一個旋轉(zhuǎn)自由度，其兩端連接兩根桿件。但其缺點是由于節(jié)點的尺寸問題，兩個構(gòu)件在折疊時，會產(chǎn)生碰撞，從而限制其運動，機構(gòu)學中稱之為“拓撲干涉”。 圖2和圖3為常用的考慮拓撲干涉的平面四桿機構(gòu)設計示意圖，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)申請人提出了一種避免拓撲干涉的滾動節(jié)點連接平面四桿連桿機構(gòu)形式，其原理圖及結(jié)構(gòu)圖如圖4、圖5和圖6所示，但其運動過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，因為輸入桿和輸出桿分別存在一個滾動節(jié)點，處在不同滾動點則其輸出角度不同，所以還無法準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)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法，其特征在于方法如下第一步、建立平面八桿機構(gòu)將滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)的四個連桿作為八桿機構(gòu)的四個桿，將滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)的四個滾動節(jié)點替換為中間桿作為另四個桿；第二步、對所述的平面八桿機構(gòu)進行約束設定每個中間桿與相鄰兩個連桿之間的夾角相等；第三步、計算平面八桿機構(gòu)中四個連桿與X軸之間的關系并作為滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)中四個連桿與X軸之間的夾角關系。四個連桿與X軸之間夾角的關系為
權(quán)利要求
1.一種滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法，其特征在于方法如下 第一步、建立平面八桿機構(gòu)將滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)的四個連桿作為八桿機構(gòu)的四個桿，將滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)的四個滾動節(jié)點替換為中間桿作為另四個桿； 第二步、對所述的平面八桿機構(gòu)進行約束設定每個中間桿與相鄰兩個連桿之間的夾角相等；第三步、計算平面八桿機構(gòu)中四個連桿與X軸之間的關系并作為滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)中四個連桿與X軸之間的夾角關系。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法，其特征在于所述的四個連桿與X軸之間夾角的關系為.θχ + θ2θχ +θ4O2 H- θ3.沒3 + 設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分別為四個連桿與1軸的夾角，1*1、1*2、1*3和桿的長度為中間桿的長度。分別為四個連
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)輸出角的確定方法，第一步、建立平面八桿機構(gòu)將滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)的四個連桿作為八桿機構(gòu)的四個桿，將滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)的四個滾動節(jié)點替換為中間桿作為另四個桿；第二步、對所述的平面八桿機構(gòu)進行約束設定每個中間桿與相鄰兩個連桿之間的夾角相等；第三步、計算平面八桿機構(gòu)中四個連桿與x軸之間的關系并作為滾動節(jié)點連接平面四桿機構(gòu)中四個連桿與x軸之間的夾角關系。利用本發(fā)明給出的確定方法，可以用來設計滾動節(jié)點的大小，從而得到連桿機構(gòu)不同的輸出角范圍。隨著未來滾動節(jié)點連接四桿機構(gòu)在機械、航空等領域的廣泛應用，必將產(chǎn)生顯著的社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號G06F17/50GK102609595SQ20121005982
公開日2012年7月25日 申請日期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 申請人:東南大學