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随着社会的发展和科技的进步,为了满足不同工作环境要求,大多需要通过非匀速传动来实现特定运动规律。如高速印刷机的输纸机构往往采用非匀速传动来保证印刷质量。如压力机、插齿机等,采用了变传动比传动机构来提高工作效率和改善运动特性,而现有的非匀速传动机构不能兼具传动稳定可靠和适用大中心距的特点。基于上述情况,本文提出了一种适用于非圆三轮同步带传动机构的非圆张紧轮优化设计方法,即自动寻优算法(向径法)来求解最佳非圆张紧轮节曲线,提出了非圆张紧轮节曲线凹凸性判断方法(矢量同侧法)和非圆同步带传动的“类多边形效应”数值法计算方法,并设计搭建了非圆三轮同步带传动机构试验台进行试验分析。提出了非圆三轮同步带驱动的非匀速双曲柄五杆栽植机构并对其进行运动学分析。本文主要的工作内容如下:1)由于目前判断非圆张紧轮节曲线凹凸性方法的复杂性,提出了非圆张紧轮节曲线凹凸性判断方法(矢量同侧法),并定量对比分析了该方法与现有凹凸性判断方法(微分几何法)的优劣。2)根据给定主从动轮传动比规律(连续或离散),为了一次性求解出最小理论松弛量所对应的非圆张紧轮节曲线,提出自动寻优算法(向径法)迭代求出最佳非圆张紧轮节曲线,并给出计算实例证明自动寻优算法的合理性和广泛的适用性。3)基于非圆同步带传动的“类多边形效应”对其传动比规律的影响,并用数值法建立“类多边形效应”数学模型,通过计算实例定量分析相关参数对“类多边形效应”的影响。4)根据非圆同步带传动的相关参数对其“类多边形效应”的影响,用Creo对非圆三轮同步带传动机构试验台进行机构方案设计,并进行搭建装配和试验,将试验数据采集结果与理论计算结果进行对比分析,验证了本文提出的非圆三轮同步带传动优化方法的合理性和正确性。5)为了进一步优化目前匀速双曲柄五杆栽植机构的轨迹和姿态,提出非圆三轮同步带驱动的非匀速双曲柄五杆栽植机构,并对其进行运动学分析,优选出相关参数并与匀速双曲柄五杆栽植机构进行对比分析,改善了原双曲柄五杆栽植机构的轨迹和姿态,证明了非匀速双曲柄五杆栽植机构的优越性和非圆三轮同步带传动机构的应用前景。