[发明专利]后心区停顿角大于150°的六杆打纬机构的设计方法

权利要求书

1.一种后心区停顿角大于150°的六杆打纬机构的设计方法，其特征在于，将一曲柄摇杆机构（ABCD）和一双摇杆机构（DFGE）进行串联，用所述双摇杆机构（DFGE）的输入摇杆（DF）的活动铰接点（F）作近似圆弧段运动，将所述输出摇杆（GE）的摆动位置安排在所述输入摇杆（DF）活动铰接点（F）轨迹的垂直平分线邻近区域，实现了所述输出摇杆（GE）的较长近似停顿和后心停顿角度大于150°；具体包括以下步骤：

    步骤1）设计所述曲柄摇杆机构（ABCD），设所述曲柄摇杆机构（ABCD）中曲柄（AB）的长度和两个铰接点间的机架长度已知，所述曲柄摇杆机构（ABCD）应满足如下条件：

    1.1 LAB + LAD < LBC + LCD      （1）；

    1.2 LBC > 2 × LAB             （2）；

    1.3 K > 1.12                   （3）； 

1.4 θ₁₂ > 190.2°              （4）；                     

式中，LAB、LBC、LCD分别表示曲柄摇杆机构（ABCD）中所述曲柄（AB）、第一连杆（BC）和摇杆（CD）的长度，LAD表示第一铰接点（A）到第二铰接点（D）的机架长度，K表示所述摇杆（CD）的行程速度变化系数，θ₁₂表示所述曲柄（AB）的极位夹角；

根据上述限制条件，得出所述第一连杆（BC）和所述摇杆（CD）的长度；

    步骤2）设计双摇杆机构（DFGE），所述双摇杆机构（DFGE）应满足如下要求：

    2.1 改变输入摇杆（DF）和输出摇杆（GE）的相对杆长，将所述输入摇杆（DF）伸长，将所述输出摇杆（GE）缩短，使得所述输出摇杆（GE）的总摆角加大；

    2.2 所述输入摇杆（DF）的长度能够使得所述输入摇杆（DF）的一个端点（F）的轨迹越近似直线；

    2.3 所述第二连杆（FG）一个端点（G）的轨迹曲线位于其另一个端点（F）轨迹曲线的垂直平分线邻近区域，在运动中，所述第二连杆（FG）与输出摆杆（GE）处于近似垂直位置；

2.4 在后心区，所述第二连杆（FG）与所述输出摇杆（GE）的夹角在90°±20°区域变动；

步骤3）设计所述摇杆（CD）和所述输入摇杆（DF）之间存在一个夹角β，称为契定角；变动所述契定角β的数值，微动所述第三铰接点（E）的位置，微动所述第二连杆（FG）的杆长，每次变动分别求出所述输出摇杆（GE）的角位移曲线和角加速度曲线，并达到以下二个目标：

    3.1所述输出摇杆（GE）的角位移曲线上后心区曲线逼近的目标，使所述输出摇杆（GE）的角位移曲线上停顿部位曲线的两峰值趋于等高；

3.2所述输出摇杆（GE）的角加速度曲线上后心区曲线逼近的目标，使所述输出摇杆（GE）加速度曲线上停顿部位曲线的两峰值趋于接近；

步骤4）组装所述曲柄摇杆机构（ABCD）和所述双摇杆机构（DFGE）；首先将所述第一连杆（BC）的两端分别与所述曲柄（AB）和所述摇杆（CD）的一端铰接，再将所述曲柄（AB）和所述摇杆（CD）的另一端分别与机架的所述第一铰接点（A）和所述第二铰接点（D）铰接，组成曲柄摇杆机构（ABCD）；

其次将所述第二连杆（FG）的两端分别与所述输入摇杆（DF）和所述输出摇杆（GE）的一端铰接，将所述输出摇杆（GE）的另一端与机架上的所述第三铰接点（E）铰接，组成所述双摇杆机构（DFGE）；

最后将所述输入摇杆（DF）的另一端与机架上的所述第二铰接点（D）铰接，所述曲柄摇杆机构（ABCD）与所述双摇杆机构（DFGE）串联。

2.根据权利要求1所述的后心区停顿角大于150°的六杆打纬机构的设计方法，其特征在于，为保证所述输出摇杆（GE）角位移曲线的停顿区小摆角和所述输出摇杆（GE）的总摆角设计目标不变，应满足如下条件：

    θ > 150°；

　　δ < 1.4°；

Ф = 25°±1.5°；

式中，θ表示后心停顿角，δ表示停顿区小摆角，Ф表示所述输出摇杆（GE）总摆角。