华尔天 鹿 浩 李生辉 沈永康 汤守伟

(1.浙江工业大学机械工程学院，杭州 310023； 2.浙江水利水电学院，杭州 310018)

0 引言

传统机构运动形式单一，能够完成的任务有限，而大部分机械设备需要通过执行一系列运动来完成目标生产或加工任务。变自由度机构可按不同的需求，在运动中改变构态，使之适应不同的任务，从而实现常规机构需要多个或复杂的设计才能完成的安全保护、顺序动作、均衡作用力等功能[1]。李林等[2]提出了变自由度机构概念，以及剩余自由度不仅不影响机构的正常工作，而且能改善机构性能的观点。曲志刚等[3]给出了两种变自由度机构的形成方法——变约束运动副法和限动运动件法，并分析了变自由度机构的功能。郭宗和等[4]根据自由度的变化规律对变自由度机构进行了分类，并利用变胞机构原理和拓扑理论对变自由度机构自由度的变化过程进行了构态变换描述，提出了一种对不同类型的变自由度机构进行拓扑型分析的“杆-杆”合并的新方法。苏昱景等[5]结合工程实例研究了基于变胞原理的变自由度机构，提出相对于传统结构，变自由度机构可在满足基本功能的同时优化受力性能和结构功能。PFURNER等[6]研究了变自由度单环机构的类型综合和重构分析，提出将两个杆件插入多自由度单环过约束机构对变自由度单环机构进行类型综合的新方法。变自由度机构凭借其特殊性质，在插秧机、联合收获机等机构设计上应用比较广泛[7]。……