Function synthesis of 2-loop and/or 2-dof mechanisms

Abstract

Kinematic synthesis problems are important in mechanism and machine science. This thesis focuses on function synthesis. The synthesis of different mechanisms with 1 and 2 degrees-of-freedom (dof) are issued by using least squares and Chebyshev approximations. There are various studies with these approaches in the literature. However, there are not many studies of function synthesis of 2-dof mechanisms in the literature. The aim is to study function synthesis of 2-loop and 2 dof mechanisms. 2-dof planar 5R mechanism, 1-dof Bennet 6R mechanisms, 2-dof 7R double-spherical mechanism and finally 7R planar 2-dof mechanism are worked out for function synthesis. It is shown that the function synthesis problems can be solved analytically and semi analytically. The formulations are applied using MS Excel and the results were verified using Solidworks software. It is seen that the numerical results give reliable results and construction parameters are successfully determined.

Mekanizma biliminin önemli yapı taşlarından biri kinematik sentez problemleridir. Bu çalışma işlev sentezine odaklanmaktadır. İşlev sentezi çalışmalarında özellikle en küçük kareler ve Çebişev yaklaşım yöntemleri kullanılarak 1 ve 2 serbestlik dereceli (sd) mekanizmaların sentezi çalışılmıştır. Literatürde bu yaklaşım yöntemleri kullanılarak 1-sd mekanizmaların işlev sentezi ile ilgili pek çok çalışma mevcuttur. Ancak literatürde 2-sd mekanizmaların işlev sentezi ile ilgili çok fazla çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmanın amacı 2 devreli ve 2-sd mekanizmaların işlevsel sentezini formüle etmektir. 2-sd düzlemsel 5R mekanizması, 1-sd Bennett mekanizması, 2-sd 7R çift-küresel mekanizma ve son olarak 2-sd düzlemsel 7R mekanizması işlev sentezi problemleri ele alınmıştır. Problemlerin analitik ve yarı analitik çözümleri sunulmuştur. Sayısal çalışmalar MS Excel'e yürütülmüş ve Solidworks çizim programı ile sonuçlar doğrulanmıştır. Sayısal sonuçların güvenilir sonuçlar verdiği ve tasarım parametrelerinin istenen şekilde belirlenebildiği görülmektedir.