平面六杆机构的综合与应用研究_平面六杆机构运动分析

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平面六杆机构的综合与应用研究

机械设计及理论专业

研究生：成 善 宝指导老师：姚 进

在汽车驱动装置中，转向机构是极其重要的。设计汽车的转向机构非常重要的一方面就是汽车转弯时的两个前轮要满足转向条件。最常用的汽车转向机构是平面四杆机构，其结构相对简单，而且已经有大量深入的研究。但是由于六杆机构构件多、优化参数多、转向精度高，所以用平面六杆机构来代替四杆机构作为汽车的转向机构可以更好的实现转向条件。本课题对平面转向六杆机构进行了如下的研究：根据转向条件方程，与转向机构的两个闭环方程，采用消元法消去一个未知变量，得出了转向六杆机构关于输入角的目标函数方程；利用边界条件，得出一个包含三个变量、三个方程的方程组；并采用计算机图解法，在一定值的范围内求解出该方程组的全部实数解。

介绍了一个基于Fourier描述符的目标函数，其能够纯粹得只比较两条平面、闭环曲线的形状差别，而不受其位置，尺寸，或者方向差别的影响。编制了利用该Fourier描述曲线形状差别的方法的软件对任意曲线来比较其形状差别，并利用该软件来对一个平面六杆机构进行轨迹再现优化综合。

提出了求解三元多项式方程组的计算机图解法。针对所得三元高次多项式方程组，采用数学计算软件Matlab编制程序。以一定的步长增量，在一定范围内取两个变量的值，该两个变量在其范围内对应一个点值；循环选取其变量值，并将其代入已知的三个方程中，即可得到另一变量的对应值；将点值和对应的另一个变量的值对应坐标绘制出来，即得到三个方程的二维图形。将三条曲线交点坐标转化为对应的三个变量的值，即为原方程组的解。以这些交点为初始值，利用无约束优化，可以得到在一定值范围内的原方程组的全部精确实数解。