附件C：譯文


滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化
D. Mundo , H.S. Yan

摘要

本文提出的是一種傳輸機(jī)制的一種運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化的方法，在此非圓（數(shù)控）齒輪是用來在輸出運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行機(jī)械控制。這項(xiàng)研究是關(guān)于滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制。我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)雙變量半徑齒輪作為驅(qū)動(dòng)機(jī)制來降低螺桿的最大加速度。滾珠絲杠機(jī)制的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征通過無量綱運(yùn)動(dòng)方程的分析來制定優(yōu)化問題。然后實(shí)施遺傳算法來優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并通過處罰法來來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則。I
最佳機(jī)制的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可以減少螺桿37%的最大速度與維持在恒速的恒定螺距螺桿相比較。運(yùn)動(dòng)仿真學(xué)會(huì)用來驗(yàn)證這種方法。

關(guān)鍵詞：滾珠絲杠傳動(dòng);運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化;遺傳算法;數(shù)控齒輪

1.介紹

追求高效率和高品質(zhì)的工業(yè)敦促研究員研究有效的機(jī)制設(shè)計(jì)方法，以提高機(jī)器的自動(dòng)操作性能。
傳統(tǒng)的改善輸出運(yùn)動(dòng)特性的方法是假定輸入速度恒定，并提出重新設(shè)計(jì)和制造不同的擁有更好的動(dòng)力或是力學(xué)性能的機(jī)制。比如Mills[1]等人提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。
另一個(gè)處理這個(gè)問題的方法是主動(dòng)控制機(jī)械的輸入速度，通過設(shè)計(jì)一個(gè)可變的輸入/輸出速度的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。1956年，Rothbart[2]建議使用Withworth快速返回機(jī)制提供一個(gè)可變輸入的速度的凸輪，從而減少了凸尺寸和壓力角。后來，Tesar and Matthew [ 3 ]得出分析變量輸入高速凸輪從動(dòng)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)方程。
快速發(fā)展的伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)使設(shè)計(jì)研究人員設(shè)計(jì)出伺服綜合機(jī)制，其特點(diǎn)是電腦控制輸入速度。 1994年，Chew and Plan [ 4 ]采用了直流伺服電機(jī)以盡量減少高速機(jī)電粘合機(jī)的殘余振動(dòng)，而Yan等[ 5,6 ]論證，從動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征依賴于凸輪的速度曲線。此外，他們提出了凸輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)控制的理論[ 7 ] ，通過制定設(shè)計(jì)最佳的電腦控制輸入速度功能的方法。
1990年， Kochev [ 8 ]建議，積極平衡平面連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)搖的力矩和扭矩波動(dòng)，而最近Yao [ 9 ]等人，研究了動(dòng)態(tài)變速平面機(jī)構(gòu)。
盡管有廣泛的關(guān)于可變輸入速度的運(yùn)動(dòng)優(yōu)化功能的文獻(xiàn)，但很少有研究側(cè)重于滾珠絲杠傳輸技術(shù)的應(yīng)用。這種由滾珠絲杠連桿基本構(gòu)成和由曲柄滑塊系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)在一些工業(yè)上應(yīng)用。一個(gè)例子是紡織機(jī)械[ 10 ]中使用的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。