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rrp 平面 连杆机构 动态 仿真

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RRP平面连杆机构的动态仿真,rrp,平面,连杆机构,动态,仿真

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J4 ，2008k e，200765to be of to r of of 0 mm in to be to 97 mm x 210 mm x 07 mm by u he at of of t of it fuof of 1一of of 0w 1 3jit is to it is of a 0 mm by is to to ed of in of of as in of on of of on of a of 8 to to up ie10 7 As 、十 ，to co be rekr of 1一(9612)5 35)up 80。C up he of )，35 ms in up 70 in 0，25，303540 ms 70 90 in a of he of It of rein f (a)at of to s in 10 97 rein 5 ms 0w 5 msAs of ms0 ms of to t 方数据66 J4 ，2008 in wt of 90 砂70 30 20，25，30，35，40，45 035 10 a)b) 方数据凸J4 ，2008 a)b) by a)b) of of 1l at in of of 7，of of in 7 mm in up of of of an of it of as ne of he of 0400 500 mm 0 mm in in of to as 万方数据68 J4 ，2008 of a 7 of 00of is in in of 4JAs of to in in be 1to be in of 1In of E、4 ，2008of he to 67 so 7 e 一be of ay of aS an t of be to it of s a in)aS to be 2)As to be 0 mS5 msin 3)67 ob4)of in 5)aS of to 6)aS 8 8e【23【4991233GK198391。7JE99013WG方数据材料科学技术学报（英文版）英文刊名： F (期)： 2008，24(1)引用次数： 0次参考文献(4条) 看详情 看详情 997相似文献(3条)of 材料科学技术学报（英文版）2008,24(3)in is it is to to as in of 2) in of .8 mm 53D). of to to at of of no to be of to of of .0 mm in is to be to in 97 10 .7 mm by at of of of of it of of of in is it is to to as in 2)in of .8 mm by 53D)of to to at of of no ：2010年5月23日薄壁铝铸造模对家用笔记本电脑的发展韩国科技工业学院2007年9月3日收稿硅基铝铸造合金因其优越的铸造性能和独特的机械与物理性能的结合而在合金体系中受到广泛的应用。但是，厚度小于1mm的薄壁铝铸造模的生产要达到高流动性的铸造铝合金是公认的很困难的任务。所以，在本研究中测试到，对于生产297 mm x 210 mm x 07 mm的薄壁铝构件的最优铸造模条件为两个不同的浇注系统，切向式和拆分式以及通风口设计。同时，还进行了计算机凝固模拟。结果表明，拆分式的浇注系统，在凝固之后的总体变形和铸造的声效来看，比切向式的要优越。同样发现，恰当的通风口设计对于生产薄壁铸件是至关重要的因素之一，因为它对薄壁件的充型和压铸变形的最小化有着重要影响。关键词：铝，薄壁压铸模，家用笔记本电脑，冷室压铸机1 简介在铸造铝合金中，铝-硅系铝基合金由于其优异的性能低密度，较高强度强度和良好的铸造性能等1-3是应用最广泛的合金系之一.目前，在电子和自动化家用中对轻质合金的需求正与日俱增，因为它相比于塑料，在质轻的同时有较高阻尼和抗凹陷性。然而，众所周知，采用高压铸造技术生产厚度小于1mm的薄壁铝制件由于其较差的流动性而比较困难。这就导致了铝合金在家用电子制件领域，比如笔记本电脑和手机等方面的应用受到了限制。因此，在这篇论文中将探索基于包括流道，浇注系统和压铸条件最优模具设计的薄壁铝制件的生产是压铸模技术。而且，实验检测的浇注设计将作用于薄壁铝制家用笔记本电脑厚度少于0.8mm的制备过程.2.实验先于实际的压铸模实验，进行压铸模拟来设置压铸和熔化条件。实验采用的是H13工具钢制备的用于生产尺寸为210mmx297mmx0.7mm的压铸模模具。如图1所示，两种不同的浇注系统，切向式和拆分式用于此次研究。商用压铸模铝合金ALDC12（铝-（9.6-12）%Si-(1.5-3.5)%Cu,如表1）熔化至780，模具在压铸之前加热到230。本研究中所要用到的冷室压铸（机图2）的主要参数如表2所示。熔融的铝合金在塞头达到压室370mm高度之前以0.35m/s的注射速度浇注到型腔中，之后在压室中从370到390mm高度线性的加速到2.0，3.0，3.5，4.0，和4.5m/s。表3归纳了此次研究中的压铸条件。3 结果与讨论 凝固模拟用于在压铸模实验之前的两种不同浇注系统设计，切向式和拆分式。熔融铝合金在填充过程中的流动模式和温度分布如图3所示。结果表明，两种浇注系统在型腔填充过程中呈现很规则的熔体流动。但是，在填充的最后阶段，切向式的浇注系统出现在熔点下方（图3a中圈示），而拆分式浇注系统则允许在液相线温度之上。 如上所述，实际压铸模实验用于设计尺寸为210mmx297mmx0.7mm的家用笔记本电脑。图4所示的是从2.0到4.5m/s的不同注射速度的结构铸件,在低速浇注时固12表1 ALDC12合金的化学组成（质量分数）表2 压铸机的特征参数表3 压铸实验条件图1 家用笔记本电脑原理图（210mmx297mmx0.8mm）和两种不同浇注系统(a)切向式(b)拆分式图2 高速压铸机图3 两种不同浇注系统的模拟结果（a）切向式（b）拆分式图4 不同高速注射的压铸结果（a）切向式 (b)拆分式图5 浇口移除之后的切向式和拆分式浇注系统的变形定在0.35m/s.结果显示，两种浇注系统都允许超过3.0m/s的高速浇注。然而，低于3.0m/s的浇注速度不能填充薄壁型腔。同样发现，切向式浇注系统即使是本实验中最高的浇注速度也不能填充溢流。并且，切向式浇注系统在浇口移除之后导致更多的压铸变形。在图5中显示的是每个浇注系统的浇口移除之后的变形量。结果清楚的表明切向式冷却系统比拆分式的导致更多的严重变形。由于本实验制备的家用笔记本电脑只有0.7mm的厚度，凝固之后的压铸收缩引起的应力是作为家用笔记本电脑大量生产考虑的重要因素。因此，可以得出结论基于上述因素拆分式浇注系统优于切向式的。图6 减小套筒斜度原理图图7 厚度为0.7mm的薄壁家用笔记本电脑然而，即使是采用拆分式的浇注系统也存在很多铸造缺陷诸如流线和交不足。因此，引入了两种主要的改进措施。一个是增大溢流和通风口的尺寸。溢流容量增大了近70%（从4400mm3到7500 mm3），而且内浇道的长度也从13.5mm增大到15mm以便从整体上易于空气在模具型腔中的流动。套筒的上部如图6所示机械地减少了坡度以减少在浇注过程中套筒内的紊流和残余空气量。因为套筒在浇注过程中在少于30%（在压铸过程中至少需要40%填充套筒）铝填充时产生大量的夹杂空气和高紊流4。如图6所示，坡度的增加可以在浇注过程中使套筒内的空气更易流出，使得熔体中的气体夹杂最小化。采用上述的两种改进方法，可以成功制备出较少缺陷的优异的家用笔记本电脑（图7）。在铸件中可以发现有较少的流线，裂纹和浇不足等缺陷。测量了铸件的厚度（图8）。在左图中，厚度的位置测量并显示了，右图显示的是所测铸件的厚度。可以发现厚度的分别相当均匀，并且可达到平均厚度为0.67mm.图8 薄壁家用笔记本的厚度由于铸件很薄，厚度小于0.7mm，凝固之后从模具上的喷射显得十分重要。在喷射过程中，薄壁铸件可能弯曲甚至是裂纹，因此，喷射头的数目和它的分布在设计中十分关键。并且，模具温度控制器的使用对于薄壁铸造模的填充也是很重要的。同样发现，没有温度控制器，即便是注射速度超过20次模具也不能足够地加热。当模具没有加热到合适的温度时，熔体注入冷模型腔中时将会很快冷却下来。因此，没有模具温度控制，将会呈现严重的铸造缺陷包括浇不足和裂纹。4 结论（1）在切向式和拆分式的浇注系统设计中，拆分式被认为是更适合薄壁压铸模因为熔体在型腔中流动的更为规律。（2）当熔体到达内浇口时，对于尺寸小的薄壁家用笔记本电脑而言。高速浇注速度需要在3.0m/s以上，最好在4.5m/s，（3）在铸件上厚度分布是均匀的，并且可以达到平均厚度为0.67mm.(4)对于薄壁铝压铸件，通风口的位置和尺寸以及溢流对于最小化铸件的流线和浇不足缺陷是很重要的因素。（5）减少套筒坡度设计在浇注过程中对于套筒内部的空气夹杂流动大有益处。（6）因为铸件容量比较小，尽可能高的控制模具温度也是很重要的。致谢本作品由韩国科技信息学院和Gwangju 文化中心通过高级材料和工业发展项目支持。参考文献1 铝合金的微观结构和性能，日本轻金属工业，1991，2332G.K.Sinworth:AFS转变，1983，91，73 JEGruzleski and Bernard MClosset：AFS,1990,134 Ghlkingto:铸造模缺陷，NADCA,1997 学士学位论文原创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 20010位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 20010师签名： 日期： 毕业设计（论文）开题报告 题目 面连杆机构的动态仿真 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 078105126 学 生 姓 名 徐晴 指 导 教 师 朱保利 填 表 日 期 2011 年 4 月 1 日 一、 选题的依据及意义 ： 连杆机构的最基本形式是平面四杆机构，它是其它连杆机构的基础。所以，对平 面四杆机构进行研究可以概括连杆机构内在的基本原理，从而用以连杆机构的设计。 机构运动学综合是按照给定的运动特性对机构进行系统的设计的过程，包括型综合和尺度综合两大主要内容，主要综合方法有解析法、作图法和实验法。作图法和实验法 工作量大，设计精度低，仅适用于对机构精度要求不高的场合。近几十年来，随着工业 技术的高速发展，人们对机构的复杂程度和精度要求越来越高，作图法和实验法已不能 满足要求，而基于计算机辅助设计（ 解析法得到了广泛的应用。 本课题的主要内容是平面四杆机构的连杆曲线及轨迹 综合，其意义在于：一、深入研究计算机在设计和仿真连杆机构连杆曲线方面的应用，从而指导实践；二、总结出四杆机构轨迹综合的理论基础，从而指导多杆或复杂的低副平面机构的综合。 此课题的主要目标是系统地对平面四杆机构连杆曲线进行研究，从而来获得连杆机构基本的原理和综合方法，以便在实际中得到应用；主要特色是在各个设计进度中将会大量应用计算机高级语言编程来辅助设计和仿真平面四杆机构。 二、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 国内外研究概况 在各种机构型式中，连杆机构的特点表现为具有多种多样的结构和多种多样的特性。仅就 平面连杆机构而言，即使其连杆件数被限制在很少的情况下，大量的各种可能的结构型式在今天仍难以估计。它们的特性在每一方面是多种多样的，以致只能将其视为最一般形式的机械系统。 在古代和中世纪许多实际应用方面的发明中就有连杆机构，例如我国东汉时期张衡发明的地震仪、列奥纳多达芬奇所描述的椭圆车削装置等，在这些发明中，都巧妙地应用了平面连杆机构。在近代，随着工业越来越高度自动化，在大量的自动化生产线上，许许多多的连杆机构得到了应用。特别是机器人学成为目前一个前沿学科，连杆机构又有了新的应用，例如日本等国家开发的类人 型机器人等。在仿生学上，连杆机构巧妙地实现了人类关节的功能，例如国外研制的六杆假肢膝关节机构。 当今，工业生产自动化程度越来越高，连杆机构以及它与其它类型的机构组成的组合机构将得到更加广泛的应用，特别是形状丰富多样的连杆曲线将应用在更多的场合中。 发展趋势 全世界有 250,000 多位专业人员正在使用 执行、记录和共享计算及设计工作。 有的可视化格式和简单易用的白板界面将标准的数学符号、文本和图形集成到一个工作表中，使 为获取知识、计算重用和工程协作的理想之 选。 个人工作能够进行更新和交互式设计，因此，用户可以获取他们每一个工程项目背后的关键方法和价值。 三、 研究内容及实验方案： 研究内容： 1、外文翻译； 2、 件的使用； 3、平面连杆机构的组成原理； 4、 杆 机构 动学仿真模块； 5、 杆 机构 力学仿真模块； 6、 杆 机构的设计； 7、 杆 机构的运动学仿真； 8、 杆 机构的动力学仿真。 设计方案： 1、 收集有关资料、写开题报告； 2、 翻译外文资料； 3、 熟悉 件； 4、 学习 杆 机构及 动学和动力学仿真； 5、 设计一个 杆 机构； 6、 画出所设计的机构连杆图； 7、 杆 机构的动态仿真； 8、 撰写毕业设计论文。 四、 目标、主要特色及工作进度 1、目标： 采用 件 对 杆 机构进行运动及动力仿真。 2、 要特色 ： 1）友好的工作平台和编程环境； 2) 简易的程序语言； 3) 强大的科学计算机数据处理能力； 4) 出色的图形处理能力； 5) 实用的程序接口和发布平台。 3、工作进度： 1）、 收集资料、开题报告、外文翻译（ 6000 字以上） 2）、 熟悉 件 3）、 杆组运动学和动力学仿真模块 ）、机构的运动学仿真 5）、机构的动力学仿真 6）、撰写毕业设计论文 、参考文献 1 孙桓，陈作模主编 第七版 . 北京高等教育出版社， 曲 秀全主编 面连杆机构的动态仿真 . 哈尔滨工业大学出版社， 邱晓林主编 . 基于 动态模型与系统仿真工具 . 西安交通大学出版社， 张策主编 . 机械动力学 . 北京 高等教育出版社， 2000 5 毕业设计（论文） 题 目： 系 别 ： 航空工程 系 专业名称： 机械设计制造及其自动化 班级学号： 078105126 学生姓名： 徐晴 指导教师： 朱保利 二 O 一 一 年 六 月 南昌航空大学科技学院学士学位论文过老师的讲解和我自己的学习，我收获了很多，我也深深的喜欢上了机械这个行业，对机械加工和制造方面尤为感兴趣，我觉得通过自己的努力和思考来改变工艺规程来提高生产效率，提高经济效益很有成就感。我所研究的课题就是给了这样的机会我可以通过我的努力来优化工艺规程，提高经济效益。此次毕业设计，是在我们学完了机械制造工艺学、工艺装备设计等课程，进行了生产实习之后，进行的一个重要的实践性 。这要 我们 所学的工艺 论和实践 ，在实 的工艺、 设计 加以 ，这有 提高了我们 和解 生产实 题的 力，为以后 的技 工 的 。是面“加上面是面和平面，制造， 获得高的制造。”此，平面连杆机构在机械和 获得 。连杆机构的是 在， 多的会引 动 的设计 ， 实 动规 。 平面连杆机构是 四个构 成 ， 为平面四杆机构。 的 ，是成多杆机构的 。 个 性构通过( 构上的 动平面 平行的机构， 平面机构。 有、 加工和 等优， 平面连杆机构 机械和 。 高机构 1南昌航空大学科技学院学士学位论文， 以 实 动，设计计 。 平面连杆机构 的是四杆机构， 的构 ， 动。多四杆的平面连杆机构 多杆机构，实 一 的 动，但杆多稳 性。行杆系统仿真的意义系统仿真是 立在控制 论、 似 论、信息处 技 和计机初等 论 之上的，以计机和其他专 物 效设备为工 ，利 系统模型对真实或假设的系统进行试验，并借 专家的经验 、统计据和信息资料对实验结果进行 研究，进做出 策的一门 的实验性学科。仿真技 是 、研究系统，尤其是 系统的重要工 。随着机械行业的迅速发展，对研究、设计的机械设备越来越 ， 制造零的材料价格越来越昂贵， 可 每一步都采取试制再修改的方法进行设计，采 仿真的方法可以在一 程上克服这 足的 足，降研究成 ，提高效率。连杆机构 为 见的传动机构，对其进行 动学和动力学仿真， 立 杆模块的仿真模型，无疑对日后的设计大有裨益。一般机构的 动 ，使 “透明性”，修改麻烦等 仿真，利 可视化的特，就可以很容 观察到 动参是如 变化的，极其同时， 和修改仿真模型 有方、快捷、很容 扩展等优 提供很多解 同微 方程的方法，可以根据同的微 方程类型选择 的 解方法机构的动力学 ， 已 工 阻力， 出 动的约束反力和驱动力（或力矩），为选择和设计轴承和零部的计选择原动机提供 论依据。在科学研究和工程 ，往往要进行大量的学计，其 包括矩阵 。这 一般来说 以 手工 和快捷 进行，要借 计机编制 的程序做近似计。 前流行 B 、 和 语言编制计程序 要对有 法有深的了解， 要 所 语言的语法编程技 。对多科学工 言，同时 备这 方面技 有一 。通 ，编制程序也是 的， 力 物力 工 进程和效率。为克服上 ， 了“ “ ”（ ） 包，并 和扩。 前 2南昌航空大学科技学院学士学位论文的 “ （ ）是一” 、效率高进行科学和工程计的 包。其 包括一般 、矩阵 、 信处 、 模和系统控制和优化等 程序，并 程序和 一使 的 成 。在此 所解 题的 语言 和其学 同， 要传统的方法编程。 过， 为一的计机语言，要 自如， 发 的力，也 系统学习 。但 使 编程 进行科学计的思 和 方完一，所以 学习其 高语言如B 、 和等样 。实践明，可在 的时 学会 的 ，在 个时的使 就 初步 使 进行高效率和 有 造性的计。 大大降了对使的学 和计机语言 的要 ，编程效率和计效率极高， 可在计机上 结果和 的 ，所以 的 为一高效的科研 手。自出后 行 ，流传 。上所， 语言有如特编程效率高是一面科学 工程计的高语言， 学 的语言编写程序， B 、 和等语言加计的思 方， 编写程序 如在 上出 解 题。”此， 语言也可通 为 科学法语言 编写 ，所以编程效率高， 学 。 使 方语言是一解 行的语言（在 专门的工 编 之前）， 活、方，其试程序手 ，试速快， 要学习时 。 们 一语言编写程序和试程序一般都要经过四个步编、编 、连行和试。个步之3南昌航空大学科技学院学士学位论文是序 系，编程的过程就是在 们之 型的 。 语言 其 语言， 解 了上 题， 编、编 、连融为一体。 在同一画面上进行 活操 快速除 入程序 的 写错、语法错以至语意错， 加快了 编写、修改和试程序的速，可以说在编程和试过程 是一 的语言。体 说， 行时，如 语句（命令），包括 文的语句，每 入一条语句，就立 对其进行处 ，完成绩 、连的过程。 如，将 源程序编为 文， 磁盘文也是 文，所以编后的源文就可 ， 进行编 和连 行 文时，如果有错，计机屏幕上会给出详细的出锗信息， 经修改后再 行， 到正 为止。所以可以说， 语言 是一语言，义上讲是一该语言开发系统， 语言试系统。3扩 力高 的 语言有 的库函，在进行 的学 时可以 的库函同 文在 成上一样，所以 文也可 为 的库函来 。”， 可以根据自己的 要方 立和扩的库函，以提高 使 效率和扩 的” 。另外，为了 利 、等语言的资源，包括 已编 的 ，语言程序，通过 立 ，混 编程，方 有 的 ，语言的子程序。4语句 ， 涵 语言 重要的成 是函，其一般 为 ， =，e，f，）， 一个函 函名， 入变量，e，f 和 出变量4南昌航空大学科技学院学士学位论文， 成，同一函名 ， 同 的 入变量（包括无 入变量） 同 的 出变量，代 着 同的含义（有像面对 的多态性。这 使的库函” ，大大减 了 要的磁盘空，使得 编写的 文 、 高效。高效方的矩阵和 语言 B 、 和语言一样规 了矩阵的 符、 系 符、逻 符、条 符赋 符，这 符大部 可以毫无改变 照搬到的 ，有 如 符只要增加“”就可 的 ，另外，义的 ，并给出矩阵函、特殊矩阵专门的库函，使之在 解诸如信处 、 模、系统 别、控制、优化等领域的 题时，显得大为捷、高效、方，这是其 高语言所 拟的。在此 上，高 的 已逐步扩展到科学工程计的其 领域。”此， 久的将来， 一 名符其实 成为“万 的”科学法语言。方的绘” 的绘是 方的， 有一系绘函（命令），例如线性坐标、对坐标，半对坐标极坐标， 只 同的绘函（命令），在上标出题、（栅）绘制也只 的命令， 行。另外，在 绘函时整自变量可绘出 变颜色的、线、 线或多重线。这为科学研究着的设计是通 的编程语言所 的。2 杆顿（ ）所示为曲柄滑块机构， 原动（曲柄）和一个成。构的尺寸为 1r=4002r = 00量坐标如所示， 构 的角位 曲柄滑块机构 早坐标，可以写出角位 321 21 （ ）将上展开，整 得 0221121 （ ） 0221121 （ 3） （ ）（ 3） 出雅可 矩阵为 22112211（ 4）6南昌航空大学科技学院学士学位论文根据( 3)、（ 4）编制的 函如 = (“) m(f)J=“(4)* (“()“( )* (“( );“(4)* (“()“( )* (“( ); = v(J)*(0*f); e = e + (); e = e + ( ); f = “(4)* (“()+“( )* (“( )“();“(4)* (“()+“( )* (“( ); m(f);e ;()= e ;( )= e ;R （“）函为 构和构 的角位入的参为“= e “( )= e “(3)= 3 “(4)= “( )= “()= 3 出函为 e e 曲柄滑块机构如 所示， 入参“=00004 代入上面的函，则得构和构 的位为0，0。 对 （ ） 导并整 成矩阵 为71111113322332232 （ ）根据（ ）编写的 函如 = )A=“()* (“( )“( (“(3);“()* (“( )“( (“(3);B=“( )* (“();“( )* (“()*“(4);= v(A)*B; )为 构 的角速和构3的速， 入参%“()= e %“( )= e ，%“(3)= e 3，%“(4)= e ，%“( )= ，%“()= ，%“(= 3， 出为 e e 3四 曲杆滑块机构， 1=0时，已 得构 的角位3的位曲柄的角速为0 / ，代入上 函 可得构 的角速0，构3的位3333m/ 。杆学仿真模块 曲柄位置参学仿真模块如 所示，在 坐标系 ，曲柄量的模 、幅角 j 为变量，通过 机架连的 量的模 、幅角 i 为 量，曲柄和加速的导如 （ ）将方程（ ） 边对 时 次导得 （ （ ）写成矩阵 有 ( 8)根据( 写 曲 柄 原 动 = (“)B=“()*“(4)* (“( )+p / )+“()*“(3) * (“( )+p );“()*“(4)* (“( )+p / )+“()*“(3) * (“( )+p );=B;（“）函为曲柄原动机的 动学仿真模块函，其 入参为“()= j 、 “( )= e j 、 “(3)= e j 、 “(4)= e j ， 出 函 为()=B、( )=B。杆学仿真模块如 3所示，在 坐标系 ， 个B，），个）和构为 滑块成杆，构 i 为变量，滑块 对固 变量，滑块的滑道的幅角 j 为 量， 的加速导如9 ,)2/()2/( jj )2/2/3杆的位置参 ji （ （ ji （时t 导并整 ，得 )2/( （时t 导并整 ，得 02)()2/( （成矩阵 ，有 02 （据（ 3）编写杆 A 如 =(“)10南昌航空大学科技学院学士学位论文=“()* (“( )+p / ) (“(3);“()* (“( )+p / ) (“(3);=“()* (“( )+p )0;“()* (“( )+p )0*“(4) ;“()+“(“( );“(8)“();= v( )*;p (“)函为杆 动学的仿真模块函，其 入参为%“()= %“( )= e ，%“(3)= e j，%“(4)= e ，%“( )=B，%“()=B，%“(=K，%“(8)=K，%“()= ， 出参为 e 学仿真如 所示为曲柄滑块机构， 原动（曲柄）和个。构的尺寸为 1r=4002r = 00量坐标如所示，构以等角速0 / 时 ，试 构 的角速和角加速以的速和加速。所立的曲柄滑块的 A 仿真模型如 4所示。11南昌航空大学科技学院学士学位论文在 4个线上 明了 的参，其 e 示构的角位 e 示构 的角速， e 示构 的角加速， 示构3的位 12南昌航空大学科技学院学士学位论文示构3的速， 示构3的加速，B 别 示平 量和 量 他参含义 此类。个 模块的名 该 模块的 出参名 一，其代 构的长或 参。其 个函模块p m 别为 3 所示的曲柄 函和 函。 m u 模块 行结果。在 4 的 模块的初是以曲柄的幅角为 ，角速为0 / ， 的个构的位在 3 已 出，长 位为m，角 位为 / 。 曲柄 / ，”此每时是0 8 ，设真时为 ，仿真结果 出到工 空就是 m u 。 4 曲柄滑块的 仿真模型学仿真结果绘 命 令（ u ， m u （，3），（ u ， m u （，4） （ u ，m u （， ）和（ u ， m u （，） 别绘制出加速的 平 量和 量以构 的角加速、构3的角加速，如 、 、8所示。13南昌航空大学科技学院学士学位论文 构 的角速（ 坐标 示角位位 / ; 坐标 示时 位为 ） 构 的角加速（ 坐标 示为角加速 位为 / 2s 坐标 示为时 位为 ）14南昌航空大学科技学院学士学位论文 3的速（ 坐标 示为速 位为m/ 坐标 示为时 位为 ）15南昌航空大学科技学院学士学位论文 8构3的加速（ 坐标 示的是加速 位为m/ 2s 坐标 示为时 位为 ）3 曲柄、杆的， 要是在 动学 的 上， 已 工 阻力， 出 动的约16南昌航空大学科技学院学士学位论文束反力和驱动力（或力矩），为选择和设计轴承，零部的计选择原动机提供 论依据。 A 机构进行动力学 解，利 A 解模型的据可视化的特，就可以很容 观察到动力参是如 变化的，极其。同时， A 和修改 解模型 有方、快捷、很容 扩展等优。 A 供很多解 同微 方程的方法，可以根据 同的微 方程类型选择 的解方法。为了利 A 大的矩阵 ” ， 毕业设计课题对 为 的杆导了矩阵学模型，并编制了 的 A 函，对 的杆进行了动力学仿真。曲柄、杆曲柄 A 曲柄的 力模型如4所示，已 曲柄，幅角 i 为变量， 到的为 量为 为 上的外力为 外力矩为 曲柄 机架 的约束反力为 驱动力矩为 1M 。 论力学可得 e （3） m （3 ）（33）17可得)2/ （34）)2/ （3 ）将（34）、（3 ）代入（3）、（3 ），并 （33） 并得 （据(写曲柄原动 = (“)=8=04; =0 ;m = ;J =00;“ =0; =0; =0;A=0;A=0;()=m *A+m * *“(3)* (“()+p / )+m * *“( ) * (“()+p )“ +“(4);( )=m *A+m * *“(3)* (“()+p / )+m * *“( ) * (“()+p ) +“( )+m * ;(3)=J *“(3)()* * (“()+( )* * (“()“(4)*( )* (“()+“( )*( )* (“() ;(“)函为曲柄的动力学矩阵仿真模块函，其 入参为“()= e 、“( )= e 、“(3)= e 、“(4)=R“B、“( )=RB， 出参为()=R“A、( )=RA、(3)= ，函 的已 参为=8 =04; =0 ;m = ;J =00;“ =0; =0; =0;A=0;A=0。182/2/杆.2（a）所示，杆 个连杆 （杆长 到 为 个滑块j成。 量力学同样得出和的约束反力，的约束反力并整 成矩阵 如。3 对构 得 （3 (38)(3)对滑块 得19南昌航空大学科技学院学士学位论文（30）（3）动学可得（3 ）（33）（34)（3 ）将（3 ） （3 ） 别代入（3（38）。（30），（3）并 （3 0） 并，整 得(3)根据（3）编写杆 A 如 =(“)=8= ; =0;m =3;j =04 ;“ =0; =0; “j=000; =0; =0;j=0;%= e ( );( )=; ( 3)=;( )=; ( 4)=;(3 ) = * (“(); (3 ) = * (“(); (3 3) = ( 20 (南昌航空大学科技学院学士学位论文)* (“(); (3 4)=( )* (“();(4 3)=; (4 )= ( j);( 4)=; ( )= ( j);= e ( );( )=m *“( )+m * * (“()+p / )+m *“( ) * (“()+p ) “ ;( )=m *“()+m * * (“()+p / )+m *“( ) * (“()+p ) +m * ;(3 )=j *“(3) ;(4 )=(4)* ( j) “j;( )=(4)* ( j) “j+;= v( )* p(“)函为杆的动力学仿真模块，其 入参为%“()= e %X( )= ，%“(3)= e ，%“(4)= j，%“( )=B，% “() = B ， 其 出 参 为()=R“B ( )=R (3)=R“ (4)=R ( )=R 其 的已 参为 =8 = ; =0;m =3;j =04 ;“ =0; =0; “j=000; =0; =0; j=0; 所示为曲柄滑块机构， 是 原动（曲杆）和个成的四杆机构。构的尺寸为 1r=4002r = 00构的 为 1 0000量为 1m = ， 2m =3 ， 3m = ，为 1J =00 2m 22 45.0 ;构3的工 阻力为 0003 ，其 构所 外力和外力矩为零，构以等角速0 / 时 方 在 计 时，的约束反力，驱动力矩其所 的”的约束反力。在 立该 四杆机构的仿真模型如33所示。33 四杆机构 四杆机构 仿真模型 e 、 e 的初 容 得， e 和 e 3的初 容 得。 命 令（ u ， m u （，），（ u ， m u （， ） （ u ， m u （，3），（ u ， m u （，4）和( u m u （， ） 别绘制出的约束反力、驱动力矩其所 的”，以的约束反力，如34、3 、3，38所示34的 平方力（ 坐标 示为 ， 坐标 示为 / )23南昌航空大学科技学院学士学位论文3 的 方力（ 坐标 示 坐标 示 / )24南昌航空大学科技学院学士学位论文3曲柄上 的力矩（ 坐标 示 坐标 示 / )3柄上力矩所 的”（ 坐标 示为 1 坐标 示 / )25南昌航空大学科技学院学士学位论文38滑块上 的约束反力（ 坐标 示为 3 坐标 示为 / )4 机构的机构26南昌航空大学科技学院学士学位论文44是 原动（曲柄）和一个成的机构，构的 尺寸 为 001 ， 0002 ， 003 ， 2004 ，2005 ， 量坐标如4所示，构以等角速0 / 时 方 的加速，构3的角加速，构的速，加速，构 的速和加速。机构的 111 , 的初已经给出， 6532, 的初 则 牛顿辛普森方法 解4机构 的 坐标，可出角位 0753 753 （4）将上展开整 得(4 )（4 ）可 出雅可 矩阵27066553366553333223322（43）根据(4 )、（43）编制的 函如 = (“) m(f) J=“(8)* (“( )“()* (“(3)00;“(8)* (“( )“()* (“(3)00;0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“();0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“(); = v(J)*(0*f); e = e + (); e 3= e 3+ ( ); e = e + (3); e = e + (4);f=“( (“()+“(8)* (“( )“()* (“(3)“(0);“( (“()+“(8)* (“( )“()* (“(3);“()* (“(3)+“()* (“( )“( )* (“();“()* (“(3)+“()* (“( )“( )* (“(); m(f);e ;()= e ;( )= e 3;(3)= e ;(4)= e ;28南昌航空大学科技学院学士学位论文函 (“)为 构 ，3， ，的位其 入参为%“()= e ，%“( )= e ，%“(3)= e 3，%“(4)= e 4，%“( )= e ，%“()= e %“(= ，%“(8)= ，%“()= 3，%“(0)= 4，%“()= %“( )= ， 出量参为 e =“( ); e 3=“(3); e =“( );e =“()， 入参“=0 0000400040 0得构 3 的角位为 442 ， 833 ， 355 ， 06 。对（4） 导并整 成矩阵 为（44）根据（44）编写的 函如 = )A=“(8)* (“( )“()* (“(3)00;“(8)* (“( )“()* (“(3)00;0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“();0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“(); = v(J)*(0*f);B=“(8)* (“();“(8)* (“();0;0;*“(= v(A)*B )函为 构 、构3、构 和构角速的函， 入参%“()= e ，%“( )= e ，%“(3)= e 3，%“(4)= e 4，2911111166553366553333223322653200 “( )= e ，%“()= e ，%“(= e ，%“(8)= ，%“()= ，%“(0)= 3，%“()= 4，%“( )= ，%“(3)= ， 出参为%()= e ，%( )= e 3，%(3)= e ，%(4)= e ，则 入“=044*p /8083*p /8003 *p /8000040 0 可 得构 ，构3，构 ，构的速 别为0 / 0 / 0434 / 3 / 。机构该机构的 A 所示。在4 模块的初是以曲柄的幅角为 0 和角速等0 / 时 方 个构的位的时，3个 A 块 别为 m， m 和p m 其 块的 入参为曲柄的长，曲柄的角位柄的角速和曲柄的角加速， 出参为曲柄端部（）的加速的 平 量和 量。R 块的 入参为构 和构3的杆长，构 和构3的角位速，的加速。R p 块的 入参为构 的长，角位速，构（滑块）的 动方，速，的加速和构的加速参考。每个据线上标注了 变量， 量模块 置了个构的尺寸，长 位为m，角 位为 。设置仿真时为 ，仿真结果 出到工 空变量 m u * ， 解 选 步长选 步长。30南昌航空大学科技学院学士学位论文4 机构学仿真结果曲柄 / ，”此的时是0 8 ， 绘命令( u m u ) ( u m u ) ( u m u ( 4) ( u m u ( ) ( u m u ( 3) ( u m u ( ) 别绘制出的加速，构3的角加速，