具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

参见图1至图6，本实施例涉及双驱动肘杆机构优化方法，包括以下步骤：

步骤1、根据压力机设计的整体要求，确定双驱动肘杆工作机构的基本结构参数，将整个机构分为上肘杆和下肘杆两部分；所述基本结构参数包括：公称压力、公称压力行程，总行程，压力机最大总高度，压力机最大总宽度，以及各曲柄、连杆和肘杆的长度。

步骤2、据压力机肘杆机构的最大总高度设定下肘杆部分的结构参数，假定下肘杆部分初始结构为等长肘杆结构；所述下肘杆部分的两个肘杆的长度相等，设为机构最大总高度的三分之一，且两个肘杆共线，且下肘杆部分的连杆与肘杆长度相等，下肘杆部分的曲柄为连杆的三分之一，曲柄与连杆共线，连杆与肘杆之间的夹角为90度。

步骤3、在设定的下肘杆部分结构参数基础上，上肘杆部分和下肘杆部分机构作为整体，以驱动扭矩为优化目标，以上肘杆机构参数为优化变量，设定上肘杆机构参数的约束条件，进行双驱动肘杆工作机构的结构优化，得到上肘杆部分的优化的结构参数；所述上肘杆部分的肘杆的最大长度设为机构最大总高度的三分之一，上肘杆部分的连杆的最大长度等于肘杆的最大长度，上肘杆部分的曲柄的最大长度设为肘杆的最大长度的三分之一。

步骤4、在步骤3得到的上肘杆部分结构参数的基础上，上肘杆部分和下肘杆部分机构作为整体，以驱动扭矩为优化目标，以下肘杆机构参数为优化变量，设定下肘杆机构参数的约束条件下，进行双驱动肘杆工作机构的机构优化，得到下肘杆部分的优化的结构参数；所述约束条件为：下肘杆部分的两个肘杆的最大杆长分别为下肘杆部分连杆的最大杆长为为l_2max＝l_4max，下肘杆部分曲柄的最大杆长为得到下肘杆部分的优化的机构参数；其中l_2max＝l_4max，其中K₁、K₂的取值范围为1～1.2，H为机构最大总高度。

步骤5、改变步骤3中的杆长约束条件，反复进行步骤3和步骤4的迭代结构优化，在驱动扭矩优化目标值趋于稳定不变后，最终得到整个机构的优化结构参数。所述上肘杆部分连杆的最大杆长为l_5max＝H-l₄-l₆，H为机构最大总高度。

所述步骤5在得到扭矩目标函数值趋于稳定后，判断条件为其中X_i表示当今步骤得到的扭矩目标函数值，X_i-1表示上一步骤得到的扭矩目标函数值，最终得到的所有优化参数。

具体的，双驱动肘杆工作机构的初始位置，如图1所示，工作机构运动时，曲柄1和曲柄1′都作逆时针旋转。滑块7位于初始位置的下死点时，肘杆4、肘杆5和肘杆6共线，即D、C、B和E4个点共线，滑块7可沿DE直线方向作往复运动。滑块7位于下死点的初始位置时，曲柄1和连杆2共线，即O、A和C3个点共线，曲柄1与x轴的夹角为曲柄1′和连杆3共线，即O′、A′和B3个点共线，曲柄1′与x轴的夹角为这样可以使在曲柄1和曲柄1′同步旋转运动时，滑块在一个运动周期内只经过一次下死点，保证压力机加载运动的单调性。

但在一定条件下，如图2所示，当曲柄1和连杆2不共线、曲柄1′和连杆3不共线时，这样也可以保证在曲柄1和曲柄1′同步旋转运动时，滑块在一个运动周期内只经过一次下死点，保证压力机加载运动的单调性。该发明讨论在此情况下的双驱动肘杆工作机构。

如机构的总行程为S₀，公称压力行程为S，在滑块向下滑动处于公称压力行程时，机构中肘杆5与轴线DE的夹角为α，肘杆6与轴线DE的夹角为β，如图6所示，则机构能承受的公称压力为N。压力机最大总高度可由机构初始状态时DE两点的距离H限定，设定最大总高度为H₀。

如图3所示，机构取D点为坐标原点，上肘杆部分机构设曲柄1长度为l1，连杆2长度为l₂，肘杆5长度为l₅，曲柄1与x轴的夹角为连杆2与x轴的夹角为O点坐标为(X₁，Y₁)，则上肘杆部分机构由l₁、l₂、l₅、和完全确定。X₁和Y₁与l₁、l₂、l₅、和相关。而下肘杆部分结构设曲柄1′长度为l_1′，连杆3长度为l₃，肘杆4长度为l₄，肘杆6长度为l₆，曲柄1′与x轴的夹角为连杆3与x轴的夹角为为确保上部分结构的不受过多来自下部分机构的约束，故假定下肘杆部分初始结构为等长肘杆结构。其中肘杆4和肘杆6的长度应设为机构总高度的三分之一，即而连杆的长度应等于肘杆的长度，曲柄1′的长度等于连杆长度的三分之一，曲柄、连杆与X轴的角度为0度。

由于先对上部分肘杆进行优化，则第一步先假定下肘杆部分结构参数的为给定值。根据力和运动解耦优化设计方法，当滑块向下滑动处于滑块工作行程，滑块7承受公称压力时，此时曲柄1的驱动扭矩为曲柄1′的驱动扭矩为则优化目标为N+N′取极小值，即

根据机构初始条件有：

对于压力机最大总高度H，应有H≤设定参数；

对于压力机的总行程S_总，应有S_总≥设定参数；

对于总有

当时，

当时，

因为上部分肘杆机构为曲柄摇杆机构，则有曲柄存在条件：

l₁+l₂≤l₅+l_OD

l₁+l₅≤l₂+l_OD

l₁+l_OD≤l₅+l₂

其中，l_0D代表机架，表示点O到点D的直线距离。

根据曲柄连杆构件制造及机身结构要求有：

l_1min≤l₁≤l_1max

l_2min≤l₂≤l_2max

l_5min≤l₅≤l_5max

X_1min≤X₁≤X_1max

其中对各杆长的范围进行限制，其杆长最小值由于受到制造工艺等要求，因为确定值，但各杆长的最大值可以随着优化计算过程进行动态调整。其中设定

根据图6初始模型结构，机构由l₁、l₂、l₅、和完全确定，则优化的参数也为l₁、l₂、l₅、和

在获得上部分肘杆机构参数的优化值后，建立如图4所示的基本模型，取D点为坐标原点，曲柄1的长度与角度、连杆2的长度与角度、上肘杆5的长度是上一步得到的优化值。设曲柄1′长度为l₁，连杆3长度为l₃，肘杆4长度为l₄，肘杆6长度为l₆，曲柄1′与x轴的夹角为连杆3与x轴的夹角为O′点坐标为(X′₁，Y′₁)，则机构由l_1′、l₃、l₄、l₆、和完全确定。X′₁和Y′₁与l_1′、l₃、l₄、l₆、和相关。

将第一步得到的上肘杆部分机构的优化参数作为固定值，根据力和运动解耦优化设计方法，当滑块向下滑动处于滑块工作行程，滑块7承受公称压力时，此时曲柄1的驱动扭矩为曲柄1′的驱动扭矩为则优化目标为N+N′取极小值，即

约束条件

根据机构初始条件有：

对于压力机最大总高度H，应有H≤设定参数；

对于压力机的总行程S_总，应有s总≥设定参数；

当时，

当时，

因为下部分肘杆机构为曲柄摇杆机构，则有曲柄存在条件：

l_1′+l₃≤l₄+l_o′C

l_1′+l₃≤l₄+l_o′C

l_1′+l_o′C≤l₄+l₃

其中，l_o′c代表机架，表示点O′到点C的直线距离；

根据曲柄连杆构件制造及机身结构要求有：

l_1′min≤l_1′≤l_1′max

l_3min≤l₃≤l_3max

l_4min≤l₄≤l_4max

l_6min≤l₆≤l_6max

X′_1min≤X′1_≤X′_1max

其中l_2max＝l_4max，其中K₁、K₂的取值范围为1～1.2，根据具体优化过程而定。

根据图5初始模型结构，机构由l_1′、l₃、l₄、l₆、和完全确定，则优化的参数也为l_1′、l₃、l₄、l₆、和

根据双驱动肘杆工作机构的特点及以部分机构为主体的优化原理，提出双驱动肘杆工作机构的驱动扭矩迭代优化算法，具体计算流程为：

1)根据压力机设计的整体要求，确定双驱动肘杆工作机构的基本技术参数，包括公称压力、公称压力行程，总行程，压力机最大总高度，压力机最大总宽度，以及各曲柄、连杆和肘杆的长度要求。

2)根据压力机的最大总高度设定下部分的机构参数，假定下肘杆部分初始结构为等长肘杆结构。其中肘杆4和肘杆6的长度应设为机构总高度的三分之一，即而连杆3的长度应等于肘杆的长度，曲柄1′的长度等于连杆长度的三分之一，曲柄、连杆与X轴的角度为0°。

3)在设定的下肘杆部分机构参数基础上，上肘杆部分和下肘杆部分机构的作为整体，以上肘杆机构参数为优化变量及约束条件下，进行上肘杆部分的结构优化，得到优化的机构参数l₁、l₂、l₅、和其中设定l_2max＝l_5max，

4)进行下肘杆部分的机构优化，以步骤3)得到的上部分机构参数的基础上，上肘杆部分和下肘杆部分机构的作为整体，以下肘杆机构参数为优化变量及约束条件下，进行下肘杆部分的机构优化(其中约束条件l₄和l₆的最大杆长条件应设置为)得到优化的机构参数l_1′、l₃、l₄、l₆、和其中l_2max＝l_4max，其中K₁、K₂的取值范围为1～1.2，根据具体优化过程而定。

5)以步骤4)得到的下部分机构参数与上肘杆机构设计变量一起进行优化，其中l₅的最大杆长条件应设置为l_5max＝H-l₄-l₆，得到优化的机构参数l₁、l₂、l₅、和

6)改变第3)步的杆长约束条件l_5max＝H-l₄-l₆，反复进行步骤3)和步骤4)的迭代机构优化，在得到扭矩目标函数值趋于稳定后，判断条件为其中X_i表示当今步骤得到的扭矩目标函数值，X_i-1表示上一步骤得到的扭矩目标函数值，最终得到的优化参数l₁、l₂、l₅、l₁，、l₃、l₄、l₆、 和

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。