鉴于传送特性的连杆齿轮配套体系预设

　　1引言相邻两杆间均不能作整周转动的Non-grashof平面四杆机构[1]，能以简单的结构实现复杂的运动要求，广泛应用于运输和组装等自动化机械的非等速运动机构中[2].本文就Non-grashof机构的连杆轨迹综合问题，提出了基于连杆曲线特征分析的自然方程式法[3]，用MonteCarlo理论确定曲线创成机构综合的独立峰领域，引入机构综合评价指标，综合连杆曲线创成机构。为了使此方法在连杆机构轨迹综合中得到广泛应用，采用随机函数发生法建立了Non-grashof机构连杆曲线数据库，并以连杆曲线的回转数、结点数、曲率极大点、变曲点数等为基准对曲线进行了自动分类[4].由于Non-grashof机构在运动的极限位置附近运动不稳定、传动性能欠佳等[4]，因此有必要对该机构的运动平稳性问题加以研究。

　　2Non-grashof机构及其参数用a4、a5、a6及a7表示，各构件的角位移分别用5、6及7表示，连杆上任意点的位置用a8及a表示。所选机构的参数如下[1]：a47000mm，a53600mm，a64600mma75200mm，a85500mm，a5519按照给定的参数计算构件的角位移，得到原动件A2B2和从动件C2D2角位移变化的上限和下限分别为5l4745，5u312557l27694，7u8306即原动件的摆角为526510，从动件的摆角719388.

　　3机构的极限位置及传动角31机构极限位置的摆角平面四杆机构ABCD中，机构的原动件AB和连杆BC共线时，摇杆CD在2个极限位置的角位移分别用3l及3u表示，则有下式成立[1]cos3la20 a23-(a2-a1)22a0a3(1)cos3ua20 a23-(a2 a1)22a0a3(2)摇杆的摆角用3表示，3u3l 3则有(cos3u-cos3lcos3)2(1-cos23l)sin23(3)将式(1)、(2)代入式(3)，得到从动件的摆角与机构的尺寸参数之间的关系[4](a2)2-2pa2 q0(4)这里p{a20 a23-3a21-(a20 a23 a21)cos3}/(1-cos3)q{a20 a23-a21-2a20a23sin23}/(1-cos3)32传动角条件平面四杆机构的传动角2-3-，曲柄的角位移1之值分别为0或时(曲柄与机架共线)，传动角有 小值，该 小值可通过下列公式求得[1]：cos0a2 a23-(a0 a1)22a3a2(5)cosa2 a23-(a0-a1)22a3a2(6)4驱动Non-grashof机构的曲柄摇杆机构设计由于Non-grashof机构的2个连架杆均为摇杆，该机构运动时，必须由另外的机构来驱动。本文采用齿轮连杆组合机构作为Non-grashof机构的驱动机构。该组合机构的连杆机构为曲柄摇杆机构，取齿轮机构的齿数比为13，参考上述Non-grashof机构原动件的摆角3的值，可确定曲柄摇杆机构的摇杆摆角18836，由此得到曲柄摇杆机构的尺寸及从动件角位移变化的上下限之值分别为[1]：a0100mm，a125mm，a29762mm，a33590mm3l3310，3u12147或3l23854，3u32691013331，k42205运动极限位置通过机构的设计驱动Non-grashof机构的曲柄摇杆机构的曲柄运动到极限位置时，Non-grashof机构也处于端点位置，为了使Non-grashof机构能平滑地渡过极限位置，有必要在这些位置上为Non-grashof机构的从动件提供附加运动，这个任务由与从动件相连的、通过曲柄摇杆机构驱动的不完全齿轮组成的轮系来完成。

　　51不完全齿轮机构的设计条件分析前面设计的驱动机构可以看出，Non-grashof机构与齿数比为1#3的齿轮机构联接，形成了瓦特型平面六杆机构，该机构为单自由度系统。

　　因此，运动极限位置通过机构的2对不完全齿轮的设计条件为：齿轮的角速度比等于该位置的d7/d1之值。

　　通过计算得知，Non-grashof机构在原动件的2个极限位置11567(34745)和119446(331255)附近的微分系数之比d7/d1的值为060和080，以此为条件设计2组不完全齿轮机构[1].

　　52运动极限位置通过机构的工作原理所设计的连杆齿轮组合机构。当原动件A1B1的角位移1分别为1566、7566、11566、19446、28566、33566时构成组合机构的6个运动状态。

　　A2B2C2D2为Non-grashof机构。驱动机构由曲柄摇杆机构A1B1C1D1及齿轮机构I1、I2组成;运动极限位置通过机构由不完全齿轮构成的轮系G1G2H1H2H3组成。驱动机构中的摇杆C1D1与齿轮I1同轴布置。在曲柄摇杆机构A1B1的运动极限位置之一11566附近，和杆A1B1同轴联结的不完全齿轮G1与齿轮G2处在啮合位置(用齿轮G1基圆上的表示啮合点)，为从动件C2D2提供辅助运动。同理在A1B1的另一运动极限位置119446附近，齿轮H1基圆上的标记处在啮合位置时，齿轮H2、H3啮合为从动件C2D2提供辅助运动。

　　6连杆齿轮组合机构角位移分析对组合机构中的2组基本连杆机构曲柄摇杆机构和Non-grashof机构的输入输出角位移关系分别用1-3曲线、5-7曲线来表示，其中，曲线1表示1-3角位移关系，曲线2表示5-7角位移关系(5-7曲线沿横轴平移了180).

　　由Non-grashof机构、曲柄摇杆机构和齿数比为13的齿轮机构所组成的系统的输入输出角变位关系(1-7曲线)　.

　　1.1-3角位移关系2.

　　5-7角位移关系7结论取齿轮的模数m15mm制作了Non-grashof机构的组合机构实验模型，　左边的齿轮及连杆机构是系统驱动机构，中间的四杆机构是Non-grashof机构，右边的是运动极限位置通过机构。实验结果表明：系统在各运动循环中的极限位置上通过性良好。说明本文的设计方法对解决Non-grashof机构在运动极限位置的运动不稳定问题是有效的。今后将结合动力性能和精度误差等问题，对Non-grashof机构的动力性能进行深入细致的研究。