平面复链的结构特征及其运动分析和力分析的状态变量法

摘要

本文以拓朴网络为基础,提出了平面机构结构类型综合方法。按照“复链是由ν个（基本回路数）单开链依次相加”的组成原理,给出复链结构分解方法及单开链结构因子⊿j和结构特征数K。得到ν=1～4的平面复链全部结构类型共33种,其K仅为0、1或2。在结构分解得到的⊿j＞0各单开链上,取⊿j个运动未知量为状态变量,使各回路运动分析可依次单独求解。依运动相容性条件,得到仅有K个状态变量的位移非线性方程组,并易求解。又给出仅含有K个未知量的速度（加速度）线性方程组的简化解法,特别给出K=1、2复链速度（加速度）分析的图解计算公式。在结构分解得到的⊿j＜0各单开链运动副中,各取|⊿j|个未知支反力分量为状态变量,使各单开链力分析可依次单独求解。依力相容性条件,得到仅有K个状态变量的力（矩）平衡方程组,并给出简化解法,特别给出K=1、2的复链力分析的图解计算公式。本文进一步揭示了机构结构组成与其运动学、动力学之间的内在联系,提出的方法和原理完全适用空间复链。