给出一种通过对欠驱动机构的分析来预测含转动副间隙多连杆机构动态特性的方法,利用该方法对含转动副间隙平面多连杆机构的非线性动态特性进行分析。以含转动副间隙的二自由度九连杆机构为研究对象,首先通过将转动副间隙看作虚拟无质量连杆,据此可把含转动副间隙九连杆机构变为欠驱动的十连杆机构;然后利用拉格朗日方程建立欠驱动十连杆机构的非线性动力学模型,采用龙格-库塔法对动力学模型进行数值求解,分析机构中滑块的位置、速度和加速度等运动输出、曲柄的驱动力矩等动力学响应,通过相图和庞加莱映射图对含转动副间隙的二自由度九连杆机构中存在混沌现象进行辨识;最后研究不同间隙值和不同驱动速度对九连杆机构混沌的影响,并绘制分岔图。该研究对于进一步研究含多间隙复杂连杆机构的非线性动力学研究具有重要价值。

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目前，国内最大机械压力机生产厂家济南二机床集团公司从 1981 年开始与美国VERSON 公司展开长达 10 年的技术合作，并引进了 VERSON 公司压力机计算机辅助设计制造系统，自 1991 年至 2003 年完成了拥有自主知识产权的多连杆压力机设计软件 CAMSA。CAMSA 只能处理六连杆和八连杆机构，不能解决十连杆机构的设计。CAMSA 处理六连杆和八连杆机构仍需要大量的时间，甚至需要长达 3 个月的设计时间才能解决一个新产品的多连杆机构设计问题。 本软件用于机械压力机多连杆机构的优化设计，软件是基于可视化编程工具Visual C 6.0开发，采用完全可视化操作，界面友好、简单易用。软件主要包括 5 个模块，能够实现“连杆曲线”型六连杆机构、八连杆内滑块机构、八连杆外滑块机构、十连杆内滑块机构的优化设计及多连杆机构参数数据处理，用户只用输入相关设计指标，再点击“开始计算”按钮，计算机就能在数秒至数小时的时间内得到优化结果，优化计算结果以文件保存到计算机硬盘，再将文件导入到压力机数据后处理软件，即可查看滑块的运动曲线(位移、速度、加速度)及杆件的受力曲线。当前业界开发多连杆压力机新产品一般所需 3 个月的时间，使用本软件极大的降低了设计人员开发新产品的难度和时间。