AutoCAD中平面四杆机构运动轨迹的模拟实现

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 工场经验 A utoCAD中平面四杆机构运动轨迹的模拟实现 查世红 桂贵生 丁仕燕 ;合肥工业大学 机械与汽车工程学院 安徽 合肥230009 Sim ulation I mplem entation of Planar FourBarM ovem ent T rajectory in A utoCAD ZHA ShihongGUI GuishengD IN Siyan ;School ofM echanical and A utomobile EngineeringHefeiU niversity of TechnologyHefei 230009China 摘要 通过平面四杆机构运动轨迹的模拟实现 将A utoCAD和 其 它 应 用 程 序 相 结 合 实 现 A utoCAD图形的自动绘制 关键词 自动化A utoCADVBAExcel 中图分类号TP317 文献标识码B 文章编号1001- 2257;200105- 0059- 03 AbstractThroughthesimulation implementation of planar fourbar movement trajectorywegiveaintroduceofhowto implementthe automatic draw ing of A utoCAD graphbyusingautomationtechnologywhich combines the A utoCAD and other applications. Key wordsautomationA utoCADVBA Excel 收稿日期2001- 05- 23 0 引言 A utoCAD中的A ctiveX A utomation是微软公 司A ctiveX规范的具体应用 它通过基于A ctiveX 的 自动化对象 为其他应用程序提供了访问 A utoCAD内部功能的方法是A utoCAD最新的开 发接口在运行时A utoCAD与其他应用程序之间 的关系是服务器与客户的关系开发人员使用支持 A ctiveX规范的编程语言 ;如VBVCVBA等能 通过访问A utoCAD的对象模型把A utoCAD的强大 功能集成到应用程序中 本文使用的就是VBA语言 当一个应用程序支持自动化时 用VBA就可 以访问该应用程序所显露的对象 使用VBA调用 对象的方法或者取得并设置对象的属性来操作这些 对象Excel也支持自动化A utoCAD可以通过 Excel提供的数据来绘出各式各样的图形这样就 把Excel能 够 处 理 大 批 量 的 数 据 的 优 点 和 A utoCAD绘图的长处结合起来在A utoCAD中绘 出通过人机交互方式不能或很难绘出的图形 本文 正是在这方面做了有益的探索 1 四杆机构简介 连杆机构是一种应用十分广泛的机构 一般可 分为平面连杆机构和空间连杆机构 在一般机械中 采用的多数是平面连杆机构 其中平面四杆机构不 但应用特别广泛 而且常是复杂的多杆机构以至空 间机构的基础 如图1所示L1L3为连架杆L2为连杆L4 为机架L1相对于L4互作整周回转运动条件是 a. 最短杆与最长杆的长度和应小于或等于其它 2杆的长度和 通常称为杆长条件 b. 组成该周转副的2杆中必有1杆为4杆中的 最短杆 图1 四杆机构模型 因此 四杆机构存在曲柄的条件是 各杆的长 度需满足杆长条件 且其最短杆为连架杆或机架当 最短杆为连架杆时 该四杆机构将成为曲柄摇杆机 构 当最短杆为机架时将成为双曲柄机构 四杆机构存在双摇杆的条件是 在满足杆长条 件的四杆机构中 以其最短杆为连杆 此时 连杆 能相对于2连架杆作整周回转 95=机械与电子2001;5 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2 实现A utoCAD中平面四杆机构运 动轨迹的步骤 a. 打开Excel单击 :VBA编辑器按钮进 入VBA编程环境中设置Excel及A utoCAD的有 关对象 其程序 9设置Excel的有关对象如下 Public myExcelA s Object Public excelSheet A s Object 9设置A utoCAD的有关对象如下 Public acad A s Object Public doc A s Object Public m space A s Object D im lineObjA sA cadL ine 声明直线 的对象变量 D im startPnt;0 To 2A sDouble 声明直线的起点坐标数组 D im startPnt2;0 To 2A sDouble 声 明直线的起点坐标数组 9使上述对象实例化 Set myExcel= GetObject; :Excel .Applicat ion Set excelSheet= myExcel .A ctiveSheet Set acad= Nothing On Error Resume N ext Set acad = GetObject;:A utoCAD. Application.15 If Err 0 Then Setacad =CreateObject; :A utoCAD. Application.15 End If acad.V isible= T rue Set doc= acad.A ctiveDocument Set m space= doc. M odelSpace b. 如图2所示在Excel工作表中构建数学模 图2 构建数学模型 ;曲柄 摇杠 型确定可变单元格和目标单元格以及目标值 确定 杆长L1、L2、L3、L4 确定P1点位置并填写P2、 P3、P4点位置计算公式 图中已经将单元格里的公 式显露出来 当去掉 ? 号后公式将隐藏起来 c. 打开Excel的 : 规化求解对话框 在其中 填入相应的内容就可以自动算出当为任意值时 P1P4点的值 当按一定的增量不断变化时就 可以获得四杆机构的不同位置 d. 确定A utoCAD与P1P4点的联 接 A utoCAD将根据P1P4的值 画出相应的四杆位置 Public Sub drawL ines; 画出L 1线 设置直线段的起始点和终止点 Range; :a12a13 .Select startPnt;0= Range; : a9 startPnt;1= Range;“ a10“ startPnt;2= 0 Range; :b12b13 .Select startPnt2;0= Range; : b9 startPnt2;1= Range; :b10 startPnt2;2= 0 Set lineObj= m space. A ddL ine;startPnt startPnt2 _ 画出L 2线 _ 画出L 3线 _ End Sub 以上是实现以L1为曲柄的曲柄 摇杆或双曲 柄四杆机构 将图2所示的数学模型改为如图3所 示的数学模型使 角按一定的增量不断变化就 可以实现双摇杆机构 本文所示图形角度增量均为 5 图3 构建数学模型 双摇杠 3 其它需解决的问题 a. 当 角或 角变化以后 要通过调用 06=机械与电子2001;5 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. sendkeys函数自动启动 : 规划求解对话框 以便 实现自动求解 b. A utoCAD的刷新如果Excel的数据每次变 化都要刷新A utoCAD就会使A utoCAD产生闪烁 感因此需要控制A utoCAD按一定的频率刷新 其程序如下 9regenT ime刷新频率 Public Sub regenCAD;ByV al regenT ime A s Double D im Start Start= T imer 设置开始暂停的时刻 Do DoEvents 将控制让给其他程序 drawL ines If T imer = Start + regenT ime Then doc.Regen acA ctiveV iewport ZoomExtents Start= T imer End If Loop End Sub 4 结束语 上述四杆机构运动轨迹的实现方法 不但可以 应用到四杆以上的平面机构上 而且可以应用到复 杂的空间机构上 从以上四杆机构运动轨迹的实现可以看出 Excel和A utoCAD的关系是客户? 服务器的关系 A utoCAD所需的数据都自动从Excel中获得这意 味着A utoCAD不仅可以从Excel也可以从任一支 持 自动化的客户中获得所需的数据 这就为 A utoCAD的应用开辟了更为广阔的领域 参考文献 1 郭朝勇. A utoCAD R14二次开发技术M .北京清 华大学出版社1999. 2 孙 恒陈作模.机械原理M .北京高等教育出 版社1997. 3 M icrosoft Corporation. V isualBasic 6. 0程序员指南 Z.北京 希望电脑公司1998. 作者简介查世红 ;1969-男安徽省安庆市人硕士 研究生 研究方向 数控加工技术、CAD?CAM一体化等 JJ1型逆变式大功率IGBT 开关直流稳压电源 我们研制的JJ1型逆变式大功率IGBT开关 直流稳压电源 是利用开关功率器件和开关功率变 换技术而制成采用栅极谐振开关IGBT逆变逆变 效率不低于93% 应用SC51单片机实现安全预 测控制 解决了电磁辐射对微机的干扰 实现多种 保护功能和高精度的恒压、恒流运行安全、可靠 获1999年度军队科技进步三等奖 该开关直流稳压电源的主要技术指标 输入电压 三相38015V 50Hz 输出电压DC 1032V连续可调电压调整率1%电流调整 率1%最大输出电流315A0315A连续可 调最大输出功率9kVA效率90% ;北京市石景山区52987部队 王栋才 孔德杰 随机信号发生器 在随机系统的计算机数字仿真中 时常需要产 生指定功率的随机序列 在随机振动试验台上 我 们也需要产生某种特定的随机序列来控制振动台的 运动 为此 我们提供一种用软件产生指定功率的