MeccanicaDOI10.1007/s11012-013-9699-6最优合成四杆机构自由缺陷与联合间隙使用PSO算法ArashSardashti·H.M.Daniali·S.M.Varedi收到:2012年1月24日/接受:2013年1月15日©施普林格科学+商业媒体多德雷赫特2013文摘本文介绍了平面设计以自由的四连杆连接顺序、分支和电路的缺陷为目的的路径生成,包含有一个,两个,三个或者所有间隙的连接。连接间隙是视为一个无质量的虚拟链路,其方向是已知的指导方向。用一个粒子群优化算法的基础来解决这个高度非线性优化问题的一些约束,即格拉晓夫的无粒子群缺陷条件。其中的一个例子是解决在不同情况下包含该优化的问题,即平面四杆机构有间隙在一,二,三,所有的连杆和无间隙。所有的设计,生成的路径,错误和方向的虚拟链接绘制并进行对比。最后,比较优化设计与现实。关键字顺序缺陷·分支缺陷·电路缺陷·连接间隙·优四连杆机构合成·PSO术语ai长度链接Ki位置的重力中心i方向连接riVJCL连接的i方向长度αiVJCL连接的i方向指导β结构角联合的耦合连接Pxx坐标的点Pyy坐标的点θi替角链接xGi质量中心的x坐标的i方向连接yGi质量中心的y坐标的i方向连接mii方向连接的质量IG3中心惯性矩的耦合IB0从动轴周围穿过B0的惯性矩Fxijx坐标从i方向连接到j方向连接的连接间隙力Fyijy坐标从i方向连接到j方向连接的连接间隙力Tin输入转矩a.Sardashti·莫莱森Daniali()·smVaredi机械工程系,精工科技大学,精工,邮政信箱47148-71167年,伊朗电子邮件:mohammadi@nit.ac.ir1介绍在理想情况下运动合成的联系,几何完美通常是认为和他们是没有间隙连接的但在实践中,连接间隙是必要的,因为它提供了一个链接的链接余量使彼此相对运动。在存在的连接间隙中，接触间隙产生脉冲效应和恶化性能有联系。在过去,许多研究人员研究连接间隙的效果[1-7]。一些人认为只有在一个间隙连接(8-17),而其他人认为影响更多的是连接间隙的联系[18-20)。另一方面,大多数的报道与分析的工作联系与连接间隙[1–21]和报道的合成工作联系是有限的(22、23)。Tingetal[18]提供了一个方法来确定由于连接间隙产生的最大错误。他们模仿了一个小的虚拟联合间隙作为连接的连杆。蔡和赖[19]分析了传输性能的联系与连接间隙。卡布瑞拉etal[21]通过使用遗传算法(GA)合成没有任何连接间隙的平面机制。Pramanik和Naskar设计了一个以有两个转动连接间隙连接驱动和驱动连接与耦合[23]为目的的路径生成的四连杆机构。现在的工作目的是设计一个自由秩序的分支和电路的缺陷，以有间隙在一,二,三,及所有的连杆为目的的路径生成平面四连杆机构,。尽管用连接间隙合成连杆机构并不新鲜,但设计这些没有缺陷的连杆机构从来没有在文献中报告过。如果间断的旋转输入(驱动)连接，要么CCW(+)要么CW(),−但是这个机械装置产生序列的缺陷耦合点不是想要的(24、25)。此外,如果标志的传动角在目标点变化,分支缺陷将会发生变化[26],即解决方案相关的不同的目标点是来自不同装配方式,因此并不可行。此外,如果机械装置的耦合点通过所有目标点没有重新组装它的任何连杆,它的运动将会在一个电路中[27]。如果是这样的话,每个不同的连续范围的机构运动被称为“电路”。当一个可能的解决方案连接不改变装配时不能移动目标点,将出现电路缺陷。路径生成合成没有上述缺陷并且存在间隙是高度非线性和应该数值求解。最近，进化算法解决非线性问题在各个领域越来越流行[28-33].粒子群优化(PSO)、微分进化、遗传算法和蚁群算法技术用于生成的路径问题是最受欢迎的进化算法[21,34–42]。主要的优势在其他现代的PSO进化算法是其建模的灵活性,快速收敛和更少的计算时间。该算法是只需要几个参数进行调优并且能容纳很容易通过的约束使用惩罚的方法,这使得它从实现的角度来看非常有吸引力。此外,该算法可以生成一个高效高质量的解决方案与稳定收敛特征[28,43]。这里，我们提出一个基于PSO算法来解决这个高度非线性优化问题与一些约束,即,格拉晓夫的无上述缺陷条件。我们假设一个连续接触模型的连接,而联合力的方向共同作用在正常的销和孔[19]。连接间隙建模能通过一些虚拟的连接方向是由牛顿第二定律决定的。在理想的情况下比较是完成上述设计之间的联系,...