● 摘要
智能家具的概念越来越受到热捧，然而越是智能化的家具，对家具基本功能的机械实现的要求越高。
本文根据新型家具自动柜门开闭系统的需求，设计了一套完整的机械系统，它们包括上翻门、折叠门、斜移门、平移门4种柜门开闭机构以及一种通用的电机驱动装置。其中开闭机构又包括执行机构和储能机构。执行机构用来实现特定的开闭动作。储能机构通过弹簧弹性势能的变化，使得柜门在开闭机构的作用下总势能在开闭位置达到局部最小，在其他位置基本不变。另外储能机构可以通过调节适应不同尺寸的柜门。通用的电机驱动装置机械部分的核心是一款反向自由双向离合器，可以实现手动与电动的并联控制。最后搭建样机进行实验，结合仿真数据说明了设计方法的正确性和可行性。
本文的主要内容有以下几个方面：
（1）上翻门连杆执行机构和弹簧-连杆储能机构的设计。对执行机构和储能机构在负载力矩曲线的耦合下开展了迭代设计，其中对执行机构采用穷举法选型，构造了双层优化模型来设计储能机构，分别采用穷举法和遗传算法进行求解，并对储能机构设计进行了集成，最后搭建样机进行验证。
（2）平移门、斜移门连杆执行机构优化。用互反判断矩阵法为平移门执行机构的多目标优化构造了评价函数，并采用模拟退火算法进行优化求解；在斜移门执行机构设计中采用遗传算法，对所构造的多约束条件的优化问题模型进行求解。
（3）弹簧-凸轮储能机构设计。从受力分析的角度和能量守恒的角度分别提出了隐式和显式常微分方程，并比较说明了两种方法的正确性，还对设计过程进行了集成，最后与前面的执行机构一起搭建样机进行验证。
（4）反向自由双向离合器。提出了反向自由双向离合器的新构型，并对其楔合过程进行分析，得到了稳定楔合条件，最后结合样机进行了验证。