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基于顶点对称性的平面单复铰运动链自动综合

作　者: 高红
导　师: 丁华锋
学　校: 燕山大学
专　业: 系统工程
关键词: 复铰运动链顶点对称性判别刚性子链判别结构综合机构创新
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
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内容摘要

随着科技社会发展，机构创新设计的不断进步，机械制造已在越来越多行业领域占据主导地位。现今简单机构类型已无法满足用户的广泛需求，这就使得我们必须设计出一系列完整的机构体系，实现对结构复杂的机构进行深入研究。其中平面复铰运动链就是一类非常重要的机构类型。相对平面单铰运动链来说，复铰运动链的结构复杂，模型比较独立。目前为止很难找到更为完善的综合方法将其与单铰运动链构成紧密联系，也无法将已有的单铰运动链的成熟理论完全植入应用。针对这一现状，本文提出了一种基于顶点对称性的单复铰运动链机构综合方法，开发出一套单复铰运动链综合软件，分析筛选出符合设计要求的机构类型，对机械自主创新设计起到了非常重要作用，实现了多种重要机械的选型。首先，本文简要介绍机构学和图论的基本知识；着重分析机构运动链的邻接矩阵、同构判别、刚性子链判别的相关定义，并采用新双色拓扑图形式用以表示复铰运动链拓扑结构；简述实现本课题所应用的基本软件。这为单复铰运动链的自动综合和计算机辅助设计奠定了基础。其次，根据平面单铰运动链与复铰运动链间的转换规则，提出一种基于路径搜索的顶点对称性判别方法，该方法可避免单复铰运动链同构类型产生；再次通过刚性子链判别，进一步消除单复铰运动链中的刚性机构。本文基于Visual C++6.0可视化编程环境，开发设计出了一套人机交互界面。最后，应用上述界面综合得到单复铰运动链拓扑图，其拓扑机构类型互不相同，然后按照机械设计要求，采用AutoCAD软件方便快捷地绘制筛选出符合条件的运动链结构简图和机构示意图；并借助SolidWorks软件将选型后得到的机构示意图绘制成三维立体模型。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 平面机构运动链的研究现状  11-15
    1.2.1 平面单铰运动链的研究初始  11-12
    1.2.2 平面复铰运动链的研究现状  12-15
  1.3 课题的主要研究内容  15-17
第2章平面单复铰运动链自动综合的基本理论  17-28
  2.1 机构学的基础知识  17-23
    2.1.1 机构的组成及其基本概念  17-19
    2.1.2 运动链图及邻接矩阵  19-20
    2.1.3 同构及刚性子链的定义  20-23
  2.2 平面复铰运动链的基本知识  23-25
    2.2.1 平面复铰运动链的组成  23
    2.2.2 复铰运动链的新双色拓扑图  23-25
  2.3 软件的开发与应用  25-27
    2.3.1 Visual C++6.0 可视化集成开发环境  25
    2.3.2 软件设计使用的主要 MFC 类  25-27
    2.3.3 AutoCAD 软件及 SolidWorks 三维软件辅助应用  27
  2.4 本章小结  27-28
第3章基于顶点对称性的平面单复铰运动链综合方法  28-42
  3.1 平面单铰运动链拓扑图的顶点对称性  28-35
    3.1.1 平面单铰和复铰运动链之间的转换规则  28-29
    3.1.2 顶点对称性基本理论  29-35
  3.2 顶点对称性判别步骤  35-37
  3.3 对称性判别的实例验证及其意义  37-39
  3.4 平面单复铰运动链的刚性判别  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章基于顶点对称性的单复铰运动链软件设计与实现  42-55
  4.1 软件界面及其主要功能  42-43
  4.2 软件功能所对应的程序设计  43-49
  4.3 顶点对称性及刚子链判别程序的实现  49-51
    4.3.1 顶点对称性的程序设计  49-50
    4.3.2 刚性子链判别的程序设计  50-51
  4.4 单复铰运动链自动综合的数据结果  51-54
  4.5 本章小结  54-55
第5章平面单复铰运动链在机构选型时的具体应用  55-61
  5.1 复铰运动链拓扑图转化成运动链结构简图  55-56
  5.2 复铰运动链结构简图转化成机构示意图  56-58
  5.3 机构示意图转化成三维立体模型  58-60
  5.4 本章小结  60-61
结论  61-62
附录  62-65
参考文献  65-69
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  69-70
致谢  70-71
作者简介  71

基于顶点对称性的平面单复铰运动链自动综合

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