一类平面对心折展机构的构造方法.docx

一类平面对心折展机构的构造方法
一类平面对心折展机构是指由若干个与水平面平行的组成杆件和与杆件交点处的关节构成的二维机构，杆件和关节构成了机构的骨架，组成了该机构的基本结构单元。
平面对心折展机构具有结构简单、开口角度大、可折叠、复原性好等优点，在工业设计、建筑、汽车、航空等领域得到了广泛的应用。在本文中，将从构造方法入手，介绍平面对心折展机构的具体构造方法。
一、基本构造元素
平面对心折展机构的基本构造元素为杆件和关节。杆件一般为直杆，其材料可以是金属、塑料或复合材料等；关节则由两个或多个杆件的交汇处组成。关节可以是铰链、球关节或滑动关节等，使机构能够折叠、伸展和旋转。
二、折展机构的构造方法
1.固定端固定法
固定端固定法是一种简单的折展机构构造方法，其在机构的一端安装固定端，在另一端设置活动连接件。活动连接件可以为其他机构如铰链、球节等。在杆件上设置固定端时，应该保证其轴线与杆件的轴线平行，从而使力在固定端处传递的方向垂直于杆件轴线。在机构的不同操作状态下，固定端的位置和连接件的位置可相互变换，从而实现机构的折展操作。
2.并联折展法
并联折展法是一种将两个或多个平面对心折展机构组合成新的机构的构造方法。在组合时，需要将多个机构的一个端点相接，以形成新机构的固定端，而另一端则还需要设置一个活动连接件。该构造方法可增加机构的长度或形状，并可以在固定端处增加更多的操作力。
3.多关节折展法
多关节折展法是一种应用多个球关节或铰链相连构成多段机构的构造方法。通过在机构中添加更多的关节，可以实现机构的更复杂的折展操作。在多关节折展机构中，通过杆件之间的相互作用和限制，可将机构控制在特定的折展状态，以适应不同的使用需求。
三、构造方法的优化
为了使平面对心折展机构的力学性能更优良、结构更合理，构造方法也需要进行优化。
1.杆件尺寸选择
在机构设计之前，需要确定机构可承受的最大分力和最大弯曲力矩值，然后选择适当的杆件尺寸。如需增加机构的强度，可选择更小的杆件间距或增加杆件厚度来支撑更大的荷载。
2.关节位置选择
关节的位置对机构的强度和稳定性都有着极大的影响。关节的位置应考虑到机构的实际使用状态，在实际使用中不易发生失稳或弯曲变形等情况。
3.可拆卸性
一些应用需要对机构进行拆卸或简易修理，因此机构的构造应该考虑到可拆卸性，使各部分能够方便地拆卸或更换，同时确保机构结构的整体性。
四、结论
平面对心折展机构具有结构简单、开口角度大、可折叠、复原性好等优点，在工业设计、建筑、汽车、航空等领域得到了广泛的应用。为了提高平面对心折展机构的力学性能和使用寿命，需要采用优化的构造方法和选择合适的材料。通过固定端固定法、并联折展法和多关节折展法等多种组装方法，可以构建出各种复杂度的折展机构，以满足实际需求。