Computer method for kinematic analysis of lower-pair mechanisms—I velocities and accelerations

This work presents a new method for the analysis of lower pair mechanisms with the help of a computer. This method make use of the coordinates of the pairs and of those of other points of interest as Lagrangian coordinates of the problem. It also makes use of link constraint equations. Perhaps, the most attractive features of this method are its conceptual simplicity and the ease with which it can be programmed in a digital mini-computer. This work is divided into two parts. The first part describes the coordinates and constraint equations made use of, with emphasis on the analysis of velocities and accelerations. The second part presents the resolution of three typically non-linear problems: initial position, finite displacements, and static equilibrium position of a mechanism with elastic connections. It presents an iterative method of rapid convergence and demonstrates that a good initial estimate is not required. In dieser Arbeit wird eine neue Methode für die Analyse von Mechanismen mit Gleitgelenken (Dreh- und Schubgelenken) vorgestellt. Diese Methode wendet die Koordinaten der Gelenke und anderer interessanter Punkte als Lagrangekoordinaten des Problems an. Auch Beschränkungsgleichungen für Glieder und Gelenke werden angewandt. Diese Methode ist von einfacher Konzeption und leicht für Minicomputer zu programmieren. Im ersten Teil werden bei der Analyse von Geschwindigkeiten und Beschleunigungen die angewandten Koordinaten und Beschränkungsgleichungen beschrieben. Im zweiten Teil werden drei tupische nichtlineare Probleme gelöst: Anfangsstellung, endliche Bewegung und statische Gleichgewichtsstellung eines Mechanismus mit elastischen Verbindungen. Eine iterative Methode mit schneller und garantierter Konvergenz wird beschrieben. In der Anwendung dieser Methode ist eine gute Anfangsnäherung nicht notwendig.