[发明专利]一种交叉铰链四杆平衡机构的优化设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交叉铰链四杆平衡机构的优化设计方法，适用于举升式升降平台系统。

背景技术

所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式。四杆机构的演化，不仅是为了满足运动方面的要求，还往往是为了改善受力状况以及满足结构设计上的需要等。各种演化机构的外形虽然各不相同，但它们的性质以及分析和设计方法却常常是相同的或类似的，这就为连杆机构的研究提供了方便。平面铰链四杆机构的结构简单、形式多样，应用十分广泛。

交叉铰链四杆平衡机构是平面铰链四杆机构的一种主要形式，常用于服装、鞋帽剪裁加工设备上。随着服装、鞋帽生产企业对裁断加工设备加工范围以及精度要求的越来越高，经常需要定制不同尺寸和不同精度要求的加工设备。设备生产企业通常采用手工绘图测量、估算等方法来加工服装、鞋帽裁断设备，从而造成设计精度低、加工误差大、设计效率低、返工率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种交叉铰链四杆平衡机构的优化设计方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

该交叉铰链四杆平衡机构的优化设计方法，所述交叉铰链四杆平衡机构包括原动杆L₁，连杆L₂，从动杆L₃。当杆L₁绕O点转动时，推动连杆L₂运动，连杆L₂又推动L₃绕点O₁与L₁同向转动，从而推动升降平台的上下运动。其中原动杆L₁和从动杆L₃长度相等。当杆L₁转过角度β时，杆L₃实际转过的角度往往不等于β，从而升降平台的运动精度达不到要求，本发明提供的优化设计方法的目的就是针对不同尺寸的加工设备，只需知道中心距的长度，根据本发明的优化设计方法，便能确定一组最佳的短边长度、长边与短边的夹角、误差精度等参数组合，来满足加工设备的精度要求。其特征在于：所述优化设计方法通过以下方式实现：

以点O为坐标原点，以OO₁为x轴，建立直角坐标系(x，y)，A₀、B₀为该平衡机构杆L₁、L₃两杆端点平衡时的静态位置，θ₁为平衡时杆L₁在坐标系中的角度，θ₃为平衡时杆L₃在坐标系中的角度。断开连杆L₂，假设杆L₁、L₃之间无刚性连接，且假设杆L₁、L₃的角度瞬时转动变化量相同，记为β，令：A、B为该平衡机构杆L₁、L₃两杆端点运动时的动态位置。

第一步，确定该交叉铰链四杆平衡机构在平衡位置时，点A₀、B₀之间的距离

为A₀、B₀两点的坐标，则满足如下关系式：