基于DFM的曲柄摇杆机构的优化设计

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【 摘
要】 以最小传动角取得最大值为条件，对曲柄摇杆机构进行 了机构优化设计 ，在不考虑重
陈应 舒
（ 陕西理 工学院 ， 中 ７３０ ） 汉 ２０ ３
Ａｎ Ｏｐ Ｉ ｍ ｓｇ ｆ ａ ｋ Ｒｏ ｋ ｒ ｅ ｈ ｎｓ Ｂａ ｅ ｎ ＤＦＭ ｔ ｍｕ Ｄｅ ｉｎ ｏ ｎ — ｃ ｅ ｃ ａ ｉｍ ｓ ｄ ｏ Ｃｒ Ｍ
Ｃ ＨＥ ｎ — ｈ Ｎ Ｙｉ ｇ— ｕ ｓ
机 械 设 计 与 制 造
３ ６
第 １ ０期 ２１ ０ ２年 １ ０月
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｉｅ ｙ ｓｇ
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Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
文章编 号：０ １３ ９ （０ ２ １— ０ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）０ ０ ３ — ２
基 于 Ｄ Ｍ 的 曲柄 摇 杆机 构 的优 化 设 计 Ｆ ： ｌ ＝
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力 、 动 副 间的摩擦 力和各 杆件 具体 建 构形 状 的前提 下 ， 定 了合 理 的 目标 函数 、 运 确 约束 条件 及 边界 条
件， 建立 了机 构优化设 计 的数 学模型 ， 编制 了优化 程序 ， 出了优化 结果 。 Ｄ Ｍ 原理 引入设 计过程 之 得 将 Ｆ
中， 根据 该 原理提 出 了对机 构优化 结 果进行 处理 的 两个原 则 ， 用具体 的设计 实例 验证 了处 理原 则 的正
ｃｓｅ ｔ ｍ ｒｓｈａｅ ｕｆｒａｄＴ ｅｃｒ ｃ ｅｓ ｔｅｅ ｒ ｃ ｌ ｉｐａｔ ｅｅａ ｌ ｉｖ ｉａ ｄ ｅｓｄｏ ｉ ｕ ｒ ｐ ｔｏ ｒ．ｈ ｏｒ ｔ ｓ ｏ ｈｓ ｉ ｉ ｅ ｖ ｒ ｉ ｘｍｐｅｓ ａ ｄｔ ｐ ｍｕ ｅ ｗ ｅｎ ｆ ｐ ｎｐ ｓ ａ ｃ ｃ ｌ ｅ
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作为铰链 四杆机构基本形式之一的曲柄摇杆机构 ，由于其 具有运动副接触面积大 、 润滑方便 、 磨损较轻 、 运转可靠等诸多优
点 而在Ｔ程实际中得到 了广泛应用。 曲柄摇杆机构的设计与制造
也 就 自然而 然 地 成 了工 程技 术 人 员必 须 经 常面 对 的 问题 。 当按 给
时 ，将 Байду номын сангаас Ｍ的原理引入其设计过程之中是解决该 问题的有效方 Ｆ
法之 一 。
定的形成速比系数 ， 并要求所设计 出的曲柄摇杆机构具有较佳 的
传力特性来设计该机构时 ， 常用的方法是按最小传动角 大于 或等于许用传动角Ｉ ］ ｖ 的条件来完成设计。但是 ， 由于 是 以曲
柄摇杆机构 中个杆件长度值为 自变量的多元函数 ， 若用传统方法
在个杆件长度范围内选出合理值 ，使得该机构的传历特性最佳 ， 其设计难度显然很大。最容易想到的方法就是优化设计。 然而利 用优化设计所得到的设计结果 还必须用合理的方法进行处理后 才会具有较好的可制造性并使所需性能进一步改进。 否则设计 的 工程意义就无法很好地显现 出来。 对生产过程 的指导作用就会大 打折扣 。
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确性 ， 助 于机构优 化设计 的相 似性 ， 出了该 处理原则 对其 它类似机 构优化设 计 的可借 鉴性 。 借 指
关 键词 ： Ｍ； 摇杆机构 ； ＤＦ 曲柄 优化设 计 ； 处理 数据
【 ｂｔ ｃ】 ｅ ｐｉ ｕ ｓ ｎ ｆ ｒ ｋ ｒ ｋｒ ｅｈ ｉ ｎｉｏ ｍ ｍ ｍ ｉｃｒｅ ｕ ｉ Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｔ ｍｄ ｉ ｃａ — ｃｅ ｍ ｃａ ｓ ｉ ｃ ｄ ｉ ｏ ￣ｉ ｕ ａ ｉ ｏｔｎ ｒ ｈ ｏ ｍ ｅｇ ｏ ｎ ｏ ｎ ｍ ｎ ｏ ｔｎ ｆ ｓ ｒｄ
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Ｋｅ ｏ ｄ ： Ｍ ； ａ ｋ Ｒｏ ｋ ｒＭ ｅ ｈ ｎ ｓ ； ｔ ｕ Ｄｅ ｉ ｎ； Ｐ ｙ Ｗ ｒ ｓ ＤＦ Ｃｒ ｎ － ｃ ｅ ｃ ａ ｉｍ Ｏｐ ｉ ｍ ｓｇ ＤＳ ｍ
中图分 类 号 ： Ｈ１ ； Ｈ１２１ 文 献标识 码 ： Ｔ ６Ｔ １． Ａ
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