平面连杆机构的优化设计
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平面连杆机构的 优化设计
教学对象：本科三年级 教材：机械优化设计 第六版 哈尔滨工业大学
第四节 平面连杆机构的优化设计
一、曲柄摇杆机构再现已知运动规律的优化设计
1.设计变量的确定
决定机构尺寸的各杆长度，以及当摇杆按已知运动规律开始 运动时，曲柄所处的位置角φ0 为设计变量。
x x1x2x3x4x5 T l1l2l3l40 T
2）曲柄摇杆机构的传动角应在 和 之间，可得
g7
x
arccos
l22
l32 l1
2l2l3
l4 2
max
0
g8
x
min
arccos
l22
l32 l1
2l2l3
l4
2
0
小结
空间连杆机构
思考题
空间连杆机构应该 如何进行优化呢？
g1 x l1 l2 0 g2 x l1 l3 0 g3 x l1 l4 0 g4 x l1 l4 l3 l2 0 g5 x l1 l2 l3 l4 0 g6 x l1 l3 l2 l4 0
谢谢聆听
到机构的杆长按比例变化时，不会改变其运动规律，因此在 计算时常取l1=1 ，而其他杆长按比例取为l1 的倍数。
0
arccos
l1
l2 2 l42 l32 2 l1 l2 l4
0
arccos
l1
l2 2 l4
2l3l4
l32
经分析后，只有三个变量为独立的：
x x1x2x3 T l2l3l4 T
2.目标函数的建立
目标函数可根据已知的运动规律与机构实际运动规律 之间的偏差最小为指标来建立wenku.baidu.com即
m
2
f x Ei i min
i1
3.约束条件的确定
1）曲柄摇杆机构满足曲柄存在的条件
教学对象：本科三年级 教材：机械优化设计 第六版 哈尔滨工业大学
第四节 平面连杆机构的优化设计
一、曲柄摇杆机构再现已知运动规律的优化设计
1.设计变量的确定
决定机构尺寸的各杆长度，以及当摇杆按已知运动规律开始 运动时，曲柄所处的位置角φ0 为设计变量。
x x1x2x3x4x5 T l1l2l3l40 T
2）曲柄摇杆机构的传动角应在 和 之间，可得
g7
x
arccos
l22
l32 l1
2l2l3
l4 2
max
0
g8
x
min
arccos
l22
l32 l1
2l2l3
l4
2
0
小结
空间连杆机构
思考题
空间连杆机构应该 如何进行优化呢？
g1 x l1 l2 0 g2 x l1 l3 0 g3 x l1 l4 0 g4 x l1 l4 l3 l2 0 g5 x l1 l2 l3 l4 0 g6 x l1 l3 l2 l4 0
谢谢聆听
到机构的杆长按比例变化时，不会改变其运动规律，因此在 计算时常取l1=1 ，而其他杆长按比例取为l1 的倍数。
0
arccos
l1
l2 2 l42 l32 2 l1 l2 l4
0
arccos
l1
l2 2 l4
2l3l4
l32
经分析后，只有三个变量为独立的：
x x1x2x3 T l2l3l4 T
2.目标函数的建立
目标函数可根据已知的运动规律与机构实际运动规律 之间的偏差最小为指标来建立wenku.baidu.com即
m
2
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i1
3.约束条件的确定
1）曲柄摇杆机构满足曲柄存在的条件