一種整合曲柄滑塊與螺桿變轉速機構之運動與動力特性設計

Translated title of the thesis: Kinematic and Dynamic Characteristics Design of a Compound Variable-Speed Mechanism with Slider-Crank and Screw Mechanisms
  • 楊 虔豪

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

傳統上設計機構輸出運動特性的條件是等轉速輸入;若欲改變輸出的運動特性,則必須重新設計機構的幾何尺寸。針對此狀況,可以利用變轉速輸入的設計概念,不用改變原機構的尺寸,藉著輸入轉速的變化來達到不同運動特性輸出的目的。本研究針對曲柄滑塊機構、螺桿機構、及其複合機構,利用變轉速輸入的設計概念,來達到改善從動件運動與動力特性目的。 首先推導曲柄滑塊機構、螺桿機構、及複合機構的運動與動力分析理論,再以此為基礎提出一套變轉速函數的設計方法,進而利用最佳化方法分別求出改善曲柄滑塊機構、螺桿機構、及複合機構的運動與動力特性的輸入轉速函數。再者,設計與製作伺服控制實驗裝置,控制伺服馬達驅動曲柄滑塊機構、螺桿機構、及複合機構,經由調整控制器的控制參數,使伺服馬達產生所設計的轉速軌跡,並利用量測裝置讀取運動與動力特性數據,驗證變轉速理論的可行性。 研究結果指出,利用Bezier曲線設計轉速函數,可在不改變機構尺寸的情況下,其輸出符合預設運動條件,且具有較佳的運動與動力特性。另外,利用曲柄滑塊機構可以取代正反轉往復旋轉輸入運動,來延長馬達使用壽命,並且可以利用變轉速函數設計改善從動件的運動與動力特性。藉由本研究所建立的實驗裝置,所量測的運動與動力特性結果與理論值接近,證明本研究所推導之變轉速理論的可行性。
Date of Award2014 Jul 31
Original languageChinese
SupervisorHong-Sen Yan (Supervisor)

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一種整合曲柄滑塊與螺桿變轉速機構之運動與動力特性設計
虔豪, 楊. (Author). 2014 Jul 31

Student thesis: Master's Thesis