【JX461】齿轮传动和连杆机构的ProE运动仿真[RW+FY]
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【JX461】齿轮传动和连杆机构的ProE运动仿真[RW+FY],jx461,齿轮,传动,以及,连杆机构,proe,运动,仿真,rw,fy
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附录一 英文文献原件 抽象机器的编程语言来实现 摘要 我们报告一个广泛的、带有注释的书目的抽象机器设计为每个主要的编程范例 (命令式、面向对象、函数式、逻辑和反对当前 )。我们得出结论 ,同时大量高效的抽象机器设计提出一种广泛的、带有注释的书目的抽象机器设计为每个主要的编程范例 (命令式、面向对象、函数式、逻辑和反对当前 )。我们得出结论 ,同时大量高效的抽象机器都设计为特定的语言实现 , 相对小的工作已经完成设计抽象机器的有序进行。 关键词 :抽象机器 ;编译器 设计 ;编程语言 ;中间语言 抽象的机器是 一种机械 ,因为它们麻省理工学院按部就班地执行程序 ;它们 抽象因为他们忽略了真正的很多细节 (硬件 )的机器。 机器提供一个中间语言编译的舞台。他们之间的隔阂高水平的一种编程语言和低水平的一个真正的机器。 一个抽象机器的指令是根据特定的操作需要执行操作的一种特定的源语言或类的源语言。常见的最抽象的机器是一个程序商店和一个状态 ,通常包括一个堆栈和寄存器。该计划是一系列指令 ,用下一条要执行指令。程序计数器是先进的指令完成时。这个基本的控制机制的一个抽象机器也称为其执行循环。 有选择地刻画 上述特性适合很多抽象机器 ,但是一些抽象机器比其他人更抽象。极端的光谱特征如下 : _一个抽象机器是一个中间语言与 107。 _一个抽象机器是一个设计为一个真实的机器有待建设。 相关术语 术语抽象机器有时也和其他 条款程先生不同的概念用于概念的抽象机器 ,例如 ,一些作者所使用的术语模拟器或解释器和一些使用术语虚拟机实现的抽象机器 , 类似我们使用术语程序实现的算法。 太阳调用它的抽象机器对于 86。术语虚拟机广泛应用于不同层次的抽象操作系统 该显微镜 121和 系统虚拟机是执行环境运行几个版本的相同的操作系统在同一台机器上。在理论计算机科学术语抽象机器有时被用于计算模型的包括有限状态机、粉末状的机器 ,压低自动机和图灵机。 什么是抽象机器 用的 在上面的表征的抽象机器使 用它们作为一个中间语言编译的一个重要特点。结果实施一种编程语言由两个阶段。编译器的实现及实现的抽象机器。这是一个打字 - 卡尔的观点来看 ,这简化了表示和教学原则的编程语言实现。从软件工程的角度来看 ,引入的抽象层的可维护性和可移植性和皱纹 ,它允许契约 式设计。摘要机器已经成功的设计实现的局域网 符合 “好。因此最抽象机器的异国情调的或小说的语言。只有几个抽象机器语言 ,像 近抽象机器已经用于移动代码在异构网络诸如互联网。 除了他们所有的实际好处抽象机器理论上是吸引人的是他们促进证明正确性的代码生成、分析和转化程序 20111。 抽象计算机通常设计的特定 方式进行基于经验与其他抽象机器或实现翻译或编译器相同的源语言。但也有些系统化的方法进行了研究。魔杖是第一个处理问题的推导 1982年。 他提出了一个基于组合子方法 130。找到合适的组合子不是自动的 ,是一项艰巨的任务 ,这是简化在后续的文章 131。凸轮 (1985)是相似的方式获得伊34。另一种方法是基于偏 基础的翻译具有给定示例程序和折叠的重复出现的模式在中间代码 44岁 ,80年 ,98。最后是方法基于通过分离 45,56岁 ,70年 ,89116。通过分离是一种转换是将翻译成 打桩及执行部件 ,后者被抽象机器的。它也被用于在 2大系统 (1996)自动生成抽象机器 1982。从编程语言规范 43,46)。 言 50年代后期的讨论在 个通用的面向计算机的语言。各种 威的机器 33例如是一个寄存器机器 ,有两个指令。钢的机器 119有复杂的 个 但它们并没有被广泛应用。我们认为 ,这主要是由于缺少生成的代码的性能。食物和 0概述的抽象机器命令式编程语言中 ,都没有租金在 1980年代中期。有些人相信 861990年代后期的最终可能扮演的角色 ,一个 我们认为 ,性能将仍会关注在许多领域的计算。现在 ,我们将看看一些成功的抽象机器 ,它被设计用于更适度的目标 : 这股 1964)109是一个抽象的 它有一个栈、堆和一个商店。它的指令提供机制和过程变量范围、分配的内存 ,访问变量和数组和值和 个 976)是一个抽象机器执行的 7。编译器从 4和抽象机器 的代码都被记录在 102。机器有固定长度的教诲的实现了一堆块结构的活动记录 (帧 ),使用动态和静态链接来实现递归和静态范围 2是一个抽象机器执行的 项目 ,如果可变长的指令。紧凑的字节码的机器有了特殊的指令调用 嵌套程序 ,呼吁正式程序 ,用于记录和数组索引和索引检查、处理 (帕斯卡 )集 ,为了发出信号 ,并等待信号量等等。 于在流行统微机 (一个商业努力 制品的实现进行了 970)可以被看作是一个直接的可执行语言基于堆栈的抽象机器 :表达式都写在文章修正 (逆波兰表示法 ),一个简单的名字的代码例程的地址 ,等等。 77。 4抽象机器的面向对象的编程 语言 面向对象语言的抽象机器通常是基于堆栈的和有特殊的指令来访问对象的属性和方法。内存管理通常是隐性的 (通过一个垃圾收集器 )在这些机器。 80(1980)是一种动态类型的基于类的面向对象语言 ,执行编译成一个基于堆栈的虚拟机代码。字节码操作指南 ,对于堆栈操作发送消息到一个对象 (访问字段或调用一个方法 ),用 于返回 ,因为跳 ,等等51(第二版 52省略了大部分的材料在虚拟机 )。 面向对象的语言。自我的一 个特别简单和优雅的基于堆栈的虚拟机代码 :每一个指令操作码指令三和 5 比特的数据 “ 检索 ”, 或指示参数。八个说明 :推动自己 ,把文字 ,发送消息 (调用方法或访问更远 ),自我发送 ,超级发送 ,委托 (上级 ),返回后索引扩展。字节码是动态翻译成有效的机器代码 28、 29。 994)是一种静态类型基于类的面向对象的语言 ,它的 “ 官方 ” 中间语言是静态类型的 拟机 (字节码。 特殊支持动态加载和链接 ,加载时验证 (包括类型检查 )的字节码。指令集支持对象创建、字段访问 ,虚方法调用、铸造对象给定类等 86。为硬件实现的 5抽象机器语言的字符串处理 一个字符串处理语言是一种编程 厘 ,专注于字符串处理 ,而不是处理数值型数据。字符串处理语言已经存在了几十年的形式的命令外壳 ,编程工具 ,宏处理器 ,和脚本语言。这属于后者已经被 来突出作为脚本语言是用来 “ 胶水 ” 组件组合在一起 101。 组件通常是写在一个 (系统 )编程 径 ,如 C,但他们可能会粘在组件本身。 字符串处理语言要么是实现了通 过解释一个专有的表示源文本 ,还是实现是基于一些 低级别抽象机器。 有两个原因使用适当的抽象机器 :提高执行速度和更好的可移植性。机器独立性已经成为太大的问题在最近几年 ,因为不同的计算机架构的数量已经急剧下降 ,随着时间的流逝 ,因为 我们将讨论两个突出的早期 的字符串处理语言 ,在那里一个抽象机器的主要作用是实现机器独立性。 4是一个字符串处理语言与一个强大的模式匹配工具。语言已经广泛应用到构建编译器、符号代数包等。 摘马 中国 ( 以数据描述符 ,它反对 覃要么标量数据或引用 ,以及数据的类型和一些控制信息。数据表示能对字符串作为变量 ,并提供数据直接派遣业务 ,更在同样的方式面向对象系统提供今天。这台机器运行一对栈 ,垃圾收集堆 (马克扫描 )。指令集设计首先提供有效的支持最常见的操作 ,其次要能够轻松的任务 ,但把它移植到 53。 毫升 /I23是一个宏 处理器。宏处理器是基于一个替代的模型 ,作为普通的字符串处理字符串作为数据处理器应用哪些操作。宏处理器通常更难以计划比普通字符串处理器。 我宏处理器是通过 机提供两个 堆栈 ,三个寄存器 ,非递归子例程和一个小型的指令集。可移植性一直是主要的驱动程序的设计。 认为的脚本语言。 。 据我们所知 ,所有这些使用内部表示接近源文本。这些工具的后代已经开始出现 ,再次使用抽象机 ,主要用于速度 ,还为机器独立性 : 构造解析树从 源。解释器然后遍历解析树 ,解释 - 部节点对应于一个 结合或控制流构造 ;叶子通常指向数据。解释器函数返回细胞包含计算结果。控制流中断喜欢打破 ,继续 ,和函数返回 专门处理主要的翻译。 提供了一个更 灵活的风格的德 够港口这些新的文件到旧的系统 ,这些很容易转化为更常见的 78。 00是一个命 令语言设计为易于扩展和特定于应用程序的 ,堆命令。应用最广泛知道的奉献的 通过使用一个简单和一致的接口来 近日。例如在构建从 程序 ,把两个字符串作为参数。第一个字符 串条件表达式 ,二是要执行的语句。 100,p . 321)。抽象机器没有任何自己的堆栈 ,它依赖的 74。 28是 一种脚本语言 ,有一个巨大的模块集合为广泛的应用范围 ,如建筑的 译 树的结构化表示 ,每个指令指向未来。抽象机器有七个堆栈是明确的控制编译指令。 有六种不同的数据类型 ,以 及超过 300个指令。引用计数是用于执行存储管理 118。 的脚本语言 87。 令非常像方法调用 ,调度类型的操作数堆栈上发现的。有超过 100条指令 ,组织成段代码 ,跳来改变控制流。 变得更加 63已经创造了一个 针对 脚本语言的性能具有以上研究由许多作者。克尼汉 nd 4比较 狱 , 他们表明 ,根据基准和平台 ,随着 默 et 110,基准 们的结论是 ,即使脚本语言的表现将不及 C,特殊的硬件支持是不合理的。 第一个抽象机器函数式语言 ,如 1和 26也称为渴望或 基础值 ,在这种函数参数是评价是 脱颖而出的打电话 ,正好一次。最近 ,大多数的研究把重点放在了懒惰 (或 在这种函数参数都是仅仅评估 ,如果需要的话 ,最多一次。原因之一是 ,有效率之执行严格的评估 ,众所周知 ,因此需要去通过一个抽象 中央概念抽象机器函数式语言包括 : _一个栈通常表示上下文的一个嵌套 计算。它可以举办国际调解悬而未决的计算结果 ,活动记录的活跃的函数调用 ,活跃的异常处理程序等。栈是有时也常常用于存储参数传递给函数。 一个环境地图程序变量到其值。 它通常由一个代码的地址 (对 标量体 )和环境 (绑定自由变量的函数体 )。 一堆存储数据的计算。文摘 抽象机器通常从内存管理的细节 ,因此还包括指令分配堆中的数据结构 ,而不是释放他们 ;堆被认为是无限的。 一个垃圾收集器支 持的幻觉 ,堆是无限的 ;它偶尔会收回 有能力的堆空间 ,使其可为 格的函数式语 言 1964)的设计是由 ,一个控制 和一个转储 (即什么是必须要做的事情的描述下 ) _ 1983)扩展和优化意味 26、 27。 _分类抽象机器是他的指令对应于构建一个笛卡尔关闭类别 :身份、组成、抽象、应用程序、结对 ,和选择。这是 实施毫升。 _锌抽象机器 (1990)所开发的利 82允许更有效的执行。它是一种优化 ,严格的版本的见 。这台机器的基础是字节码版本的勒罗伊的 35135和客观并且使用也在莫斯科毫升 117。 易的函数式语 言 在一个懒惰的语言中 ,函数 和构造函数 事件是仅仅评估如果需要 ,然后在最多一次。虽然这可以实现一个论点 , 铛 ”, 一个函数 ,将评价论点和替换它本身是一个重要的思想由于沃兹沃思是代表 克 的图 ,它是被重写的评估。评估(重写 )共享的个子图将汽车 所有的表达式。然而 ,反复搜索图子表达式重写是缓慢的。 早期实现编译程序的一套固定组合子 (关闭所有的抽象的 款是在头 );这些可能是 表的重写规则 123。后来它被证实是有益的 ,正在考虑让程序指导作出选择的组合子 (所谓的超级组合子 )62。 这个 984)的设计是由 函数式编程的评价在 10。 而不是解释 他们被编译成连续的代码与特殊指令进行图形操作。这个 11和负担沉重 3压力摸爬滚打。 1985)是一个简单的抽象机器 也就是说没有共享的参数评价 )的纯 演算 39。它有三个指令 ,哥林多前书 应对三个构造的 演算 :变量访问、抽象性和应用 阳离子。 一个显著特征是这样的论点也返回堆叠栈 (延续 )。 989)的开发作为一个精致的佩顿琼斯的 05。 它是用于格拉斯哥 103。有许多更抽象机器函数式语言比我们能在这里提及。通常他们开发的理论研究 ,或者在工作的一些小说语言或实现技术。 7。摘要机器对于逻辑的编 程语言 逻辑编程语言都是基于谓词演算。该计划是有一个有限集合的推理规则。执行逻辑程序/逻辑推理的形式。 机逻辑编程语言。 在序言规则是在一个标准的形式被称为普遍量化的角条款 ” 。一个目标语句是用来启动 计算试图找到一个证明这个目标。大多数研究在编译程序的 983)已成为事实上的标准 133。它提供了特殊目的的说明 ,包括统一指令的各种数据和控制流指令来实现回溯。最初的报告由沃伦 132给只是 试图呈现在教学方式 。使用四个内存区域的 、栈、小道 ,自由人民党。 圾收集自动 不再是可以从程序。 _堆栈包含选择分和环境。 在一个选择点 有条目的讲话之前的选择目标 ,下替代条款 (延续指针 ),来存储一些寄存器的通讯社。一个环境包括永久变量句中。堆栈可以分为两个堆栈 ,。 这个 _在小径 ,失败和另一个条款能脱颖而出的尝试 ,即在回溯。 _最后压低列表 ,自由人民党 ,包含成对的节点 ,这必须要考虑的下一个的统一算法。统一符合当前目标头脑的条款和绑定变量在这两个目标和头部。 8抽象机器的混合编程语 言 编程语言研究者尝试合并最 好的不同语言范例在混合编程语言。为功能的逻辑语 言抽象机器已被设计为扩展的抽象机器函数式语言 79或扩展 21日 ,57。这个 16,并发、约束逻辑编程语言 0和并发、实时语言。 布莱尔注意到 18,并 行和分布式模型收敛趋势由于高速网络 工作平台独立性和微内核的基础操作系统。讨论了几个这样的模型 73,其中最引人注目的并行虚拟机 990) 螺纹抽象机器 993)38和类似但更简单的抽象机器 3,47已经被提议作为 收费员目标架构为多线程在高度并行机器。 并行和分布式架构提供计算能力的编程语言实现这些系统尝试利用。 纯函数式语言是具体透明和并行评价的参数 ,例如一个函数调用看起来是一个很有前景的创意。的确 ,几个抽象机器已经提出实现并行图减少。 一个并行的评论上摸爬滚打 函数式语言的压力 ,特别是语言的懒惰 ,并给出威廉 et 137。他们观察到自然并行性剥削的函数式编程语言中到目前为止没有成功 137。一般来说 ,给程序员控制了并行性语言允许更好的结果 ,如 6。并行性时 ,自然会显现在逻辑编 程。 10专用抽象机器 摘要机器不仅用于翻译的编程语言 ,也作为中间的抽象层次为其他目的。术语重写 42是一个的计算模型用于各种领域的计算机科学 ,包括符号计算自动化定理证明和执行的代数规范。 摘要机器定期重写系统包括抽象重写机械臂 72,_29和有轨电车 99。 可移植性是主要的成功的原因 6与 4作为 而 者都是用作中间语言的文 本处理系统。他们要么进一步编译成一定的语言打印机或解释打印机的内置处理器。与通常的 日志程序 ,术语的统一的语法可能比较大 ,因此高效统一指令添加到 7139。 超文本抽象机器 (1988)是一个服务器获取一个超文本存储系统 25。 数据器的 下文、节点和属性的链接。 机器的指令进行交易服务器来访问和修改这些。 11具体的抽象机器 计算机处理器 ( 以被视为一种具体的硬件实现一个抽象机器 ,即处理器的设计。尽管这种观点是相当极端的应用处理器 30, 有意义的事情是当应用到非常规的、专用的处理器或抽象机器。 对于许多年 (大概从 1970年代初到 1980年代后期 ),它被认为有效的心理状态及其 例如功能和逻辑语言 ,需要专用的硬件。几个这样的硬件实现进行 ,一些导致商业产品。然而 ,迅速发展的惯常的传统计算机硬件和先进的编译器和程序分析技术、无效的专用硬件教学 甚至 用硬件太昂贵的构建和不能够与他们竞争与股票的硬件。 1981年开始 )出版了几 篇文章对混凝土的计算机架构 ,当进行合并的 996年 ,下降的计算机体系结构从其标题。 一些例子具体的硬件实现的抽象机器 : 1961)曾五金支持高效的堆栈操作 ,比如保持顶部堆栈的一些元素在特殊的 标是支持实施 0和其他 后来许多机器硬件栈已经开发的支持 (见 77)。 _ 麻省理工学院 1974年 ,创造了公司 在 1980年 比如 10端口运行时类型需要的标签由个操作系统和开发环境是用 1985年 ,该公司售出了 1500 到 1996年它破产了。 _ 1979)是一个 p - 2(见第三节 )。与此相似的 操作系统和开发环境是完全用帕斯卡。这台机器是商用在 1980年代早期。 _爱丽丝 (应用语言理想化的第一版引擎 )【 41党员和吕富是第一个硬件实现减少 中国的马。它建于使用 40 _ 1985)设计了一个硬件实施 进行图形减少懒惰的函数式语言 75。 模拟处理器和内存管理系统被做 ,但是硬件从未建成。 _诺尔曼是由巴勒斯的公司 (1986年 ),一个研究处理器的高速图减少函数式编程语言 (见例句。 77)。 _方案 - 81是一个芯片实现一个评估人 (抽象机器 )为执行计划 14。 包括 1988)在欧洲 ,克利的实现抽象机器 ,在美国加州大学伯克利分校的设计。 更多信息和引用 (参见 124,。 这个晶片机 (1984)84是一个专用的微处理器的执行奥坎 :83,一个并行编程语言与同步通信 ,密切基于霍尔的 卡尔语言 0。它有着特殊的硬件和指示创建 _993)是一个非常简单但快速的微处理器执行程序来。它有两个堆栈 ,20位字 ,只有 24(5比特的数据 )教诲 ,从和它的实现只需要 7000个晶体 管 95。 _一系列 执行 见章节 4)和支持也传统命令式语言是 996年宣布。技术规范 01处理器到 1998年初 93,但很显然芯片尚未批量生产到 1999年初。 在将近 40年的抽象机器已 经用于编程语言实现。随着新语言出现 ,那么将抽象机器作为工具来处理复杂的实现这些语言。虽然抽象机器是一个有用的工具间的桥梁高水平的语言和一个低级别架构 ,仍需开展更多的研究来开发一个理论的抽象机器。这样一个理论是必要的支 持系统开发的抽象机器从语言和建筑规范。 6 (2000) 739751, 5 11 50, 66041 0, 4 999an of of We a of to in a 2000 is an of of an of a of a an to to of or of to a a a is a of at S. P. P. to be is of an is as of as n is an a 107is a a to be is of 0/$ 2000 9)00088. et (2000) 739751or of as we of an 6,91. is of in 121 BMs VM of on In is 1. n of as an is an As a of a of of of is a a of of of a of of it of of do As a or as to as of 20,111do in an on or of or to of of a he an on 30. To a in a 131. 1985) in a 34. is on of of in 44,80,98. 45,56,70,89,116. a It in 996) to 43,46in CM in A s 33 a s 119is We is of of of 30 an of in 86 of 990s of we a in of at 1964) 109 is an It a a to et (2000) 739751 74141976) is an 7. 4 102. 4 It by a of to 32 is an s on in 1977). A of 1)1970) be as a of a in a a 77,94of is by a in 1980) is a a a to an a or a so 51 (52 of on 1989) is a a a a or to a or to a 8,291994) is a is VM an to a so 86of 1)is a on in of as to101. in a (, be a of or is on a of an in of as a to in of an is to . et (2000) 73975154 is a to on or as as of it to to in as a a is to to of 53 23 is a on a as to to L/I is a of a on As as we of an to of 1 a to an or to by 49 is a of a of To be to to to 78100 is a to cl is k cl is by as a to is by a C as is to be cl to 100, p. 321)it on cl a 4128 is a an of a as GI an to by 00is to 118is an 87is a on of 00 as of to of a 63 an of by a 74 C on do et 110, cl a of et (2000) 739751 743, is as 81 26, as or in on or in at is of is so to go an in in of a It of is to be to to is to a as a of a an of A of in is to be is it it of 1964) of 81. of an , , a a a a of be s 1983) in L26,271985) et 34. to of a It 1990) 82 It is of .2 is of s 35,135is L 117. a if at be by an by a a An is to by a is by of a to a is to of at of as 123. it to be to of 62p湘潭大学兴湘学院 毕业设计（论文）任务书 论文（设计）题目： 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 学号： 2008963208 姓名： 赵曜 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 李玉平 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求 1、通过查阅相关文献 ，了解 运动仿真技术 2、在 环境下完成多种连杆机构和齿轮传动的三维建模 3、在 块下完成连杆机构和齿轮传动的传动仿真 4、完成一篇 英文期刊上科技论文的翻译，字数要求 3000 左右 二、重点研究的问题 1、在 环境下连杆机构和齿轮传动的三维建模 3、 块下的二次开发 4、 运用 进行连杆机构和齿轮传动仿真及相关的分析 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅资料 第一周至第二周 2 开题报告、制订设计方案 第三周至第四周 3 熟悉 第五周至第六周 4 建模、运动仿真 第七周至十一周 5 写出论文初稿 第十二周 6 写出正式稿论文 第十三周 7 答辩 第十四周 四、应收集的资料及主要参考文献 1 孙恒，陈作模 北京，高等教育出版社， 2006. 2 濮良贵，纪名刚 北京，高等教育出版社， 2006. 3 丁广文 . 基于 E 运动仿真的曲线生成 2009 年 20 期 4 方建军，刘仕良 北京，化学工业出版社，2004. 5 林清安， 具设计 M 北京：本经大学出版社 ， 2001 6 许小荣，雷进辉，王保荣 件设计技术指导 子工业出版社 2007 7 徐国斌 . 企业中的实施与应用 M. 北京：机械工业出版 社， 2004 8 陈力捷，发动机连杆机构的运动仿真 . 河南科技， 2010 年第 9 期 9 高辉 ,陈再良 . 基于 E 的四连杆机构运动仿真设计 三期 ， 2010 年第 3 期 . 10田发达，姚养无，武俊明 . 平面组合连杆机构设计与运动学仿真 . 机械工程与自动化 , 2010 年第 4 期 . 11徐平，高奇，蒲志新 . E 0 中标准渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计 . 现代制造工程 ,2006 年第 4 期 . 12 吴继泽，王统 北京，国防工业出版社，1989. 13 孙恒，陈作模 北京，高等教育出版社， 2006. 14 范佳，孟宪举，蔡玉强 E 的渐开线直齿轮参数化建模 . 河北理工学院学报 ,第 28 卷，第一期， 2006 年 2 月 . 15 钟相强 ,蒋立军 ,仵文松 ,卢博友 次开发的渐开线齿轮参数化设计 三期， 2006 年 3 月 . 目 录 摘要 . 第一章 引言 . 1 的和现实意义 . 1 内外研究现状 . 1 第二章 软件介绍 . 2 第三章 直齿圆柱齿轮建模 . 3 齿圆柱齿轮主要参数 . 3 齿圆柱齿轮造型 . 3 齿轮的建模分析 . 3 齿轮建模过程 . 4 第四章 齿轮传动仿真与分析 . 10 配 . 10 建组件 . 10 配齿轮 . 10 真 . 12 入机构模块 . 12 加 “ 伺服电动机 ” . 12 义初始条件 . 13 义分析 . 14 放并保存分析结果 . 14 量 . 14 第五章 六杆机构传动仿真与分析 . 15 配 . 15 建 . 15 配连杆机构 . 15 真 . 18 入机构模块 . 18 加“伺服电动机” . 18 动模型 . 20 义分析 . 20 放并保存分析结果 . 20 量 . 20 第六章机械 手仿真 配 . 21 建组件 . 21 配机械手 . 21 真 . 23 入机构模块 . 23 加 “ 伺服电动机 ” . 25 义初始条件 . 26 义分析 . 26 放并保存分析结果 . 26 量 . 26 小 结 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 附录一 英文文献翻译 附录二 英文文献原件 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 摘要 ： 通过渐开线直齿、连杆机构的参数化建模设计，并介绍在 中进行设计的基本方法与步骤以及传动仿真。 关键字： ; 齿轮； 连杆机构； 建模； 仿真 , of ; 湘潭大学兴湘学院 毕业设计说明书 题 目： 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 学 院： 兴湘学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2008963208 姓 名： 赵 曜 指导教师： 李玉平 老师 完成日期： 2012 年 5 月 1 湘潭大学兴湘学院 毕业设计（论文）任务书 论文 （设计）题目： 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 学号： 2008963208 姓名： 赵曜 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 李玉平 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求 1、通过查阅相关文献，了解 运动仿真技术 2、在 环境下完成多种连杆机构和齿轮传动的三维建模 3、在 块下完成连杆机构和齿轮传动的传动仿真 4、完成一篇 英文期刊上科技论文的翻译，字数要求 3000 左右 二、重点研究的问题 1、在 环境下连杆机构和齿轮传动的三维建模 3、 4、 运用 进行连杆机构和齿轮传动仿真及相关的分析 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅资料 第一周至第二周 2 开题报告、制订设计方案 第三周至第四周 3 熟悉 第五周至第六周 4 建模、运动仿真 第七周至十一周 5 写出论文初稿 第十二周 6 写出正式稿论文 第十三周 7 答辩 第十四周 2 四、应收集的资料及主要参考文献 1 孙恒，陈作模 北京，高等教育 出版社， 2006. 2 濮良贵，纪名刚 北京，高等教育出版社， 2006. 3 丁广文 . 基于 2009 年 20期 4 方建军，刘仕良 分析 . 北京，化学工业出版社，2004. 5 林清安， M 北京：本经大学出版社 ， 2001 6 许小荣，雷进辉，王保荣 件设计技术指导 子工业出版社 2007 7 徐国斌 . 企业中的实施与应用 M. 北京：机械工业出版 社， 2004 8 陈力捷，发动机连杆机构的运动仿真 . 河南科技， 2010年第 9期 9 高辉 ,陈再良 . 基于 E 的四连杆机构运动仿真设计 三期， 2010 年第 3期 . 10田发达，姚养无，武俊明 . 平面组合连杆机构设计与运动学仿真 . 机械工程与自动化 , 2010 年第 4期 . 11徐平，高奇，蒲志新 . E 0中标准渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计 . 现代制造工程 ,2006年第 4期 . 12 吴继泽，王统 北京，国防工业出版社，1989. 13 孙恒，陈作模 北京，高等教育出版社， 2006. 14 范佳，孟宪举，蔡玉强 河北理工学院学报 ,第 28卷，第一期， 2006 年 2月 . 15 钟相强 ,蒋立军 ,仵文松 ,卢博友 次开发的渐开线齿轮参数化设计 三期， 2006年 3月 . 3 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）评阅表 学号 2008963208 姓名 赵曜 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否 统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 该同学所完成的仿真设计基本正确且合理。毕业设计说明书的论述合理，设计计算方法正确，格式符合要求。该同学具备了一定的专业理论的综合运用能力，正确制定设计方案和解决问题的能力，工程能力，设计能力，计算机制图，及外语能力，具备了工程师的基本素质。整个毕业设计工作体现了学科教学计划的基本要求，所完成的工作达到了本科毕业设计要求，推 荐成绩为“良好”，可参与答辩。 评阅人： 年 月 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2008963208 姓名： 赵曜 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 28 页 图 表 16 张 论文（设计）题目： 齿轮连杆机构在 环境下的运动仿真 内容提要： 齿轮与连杆机构作为重要的传动机构广泛用于汽车、船舶、机床、仪表等行 业。尤其是齿轮机构，由于渐开线齿轮齿形复杂，并且齿轮的精准度对加工精度影响大， 这也成为了以往三维 在 环境下利用方程建立渐开线保证了渐 开线齿轮齿廓形状的准确性，也能为动态仿真与有限元分析等模块 做好基础。 通过改变参数与关系也能快速地实现齿轮的参数设计与定型。参数化建模的最大特点是 可以实现参数化，通过对参数的改变能更方便的得到想要的齿轮。 指导教师评语 该同学对待毕业设计任务认真负责，积极查阅资料，认真思考解决问题的方法，并能主动和老师积极探讨。具备综合运用知识去确定设计方案，独立解决设计中问题的能力。所设计的传动机构的设计原理正确，控制方法得当。所完成的毕业设计说明书条理清楚 、计算 正确，文字基本流畅。整个毕业设计工作量达到要求，完成质量较高，达到学士学位论文要求。 同意参加答辩，推 荐毕业设计成绩等级为“ ”。 指导教师： 年 月 日 1 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 2 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）工作中期检查表 系 工程系 专业 机械设计制造及其自动化 班级 08 级三班 姓 名 赵曜 学 号 2008963208 指导教师 李玉平 指导教师职称 副教授 题目名称 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 题目来源 科研 企业 其它 课题名称 齿轮、连杆机构在 环境下的传动仿真 题目性质 工程设计 理论研究 科学实验 软件开发 综合应用 其它 资料情况 1、选题是否有变化 有 否 2、设计任务书 有 否 3、文献综述 是否完成 完成 未完成 4、外文翻译 完成 未完成 由 学 生 填 写 目前研究设计到何阶段、进度状况： 了解学习的 的操作。分析确定了齿轮机构设计方案；设计出了零件图； 开始着手齿轮机构的传动仿真及分析；同时也开始查询关于连杆机构的数据 资料。 由 老 师 填 写 工作进度预测（按照任务书中时间计划） 提前完成 按计划完成 拖后完成 无法完成 工作态度（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）： 认真 较认真 一般 不认真 质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况） 优 良 中 差 存在的问题与建议： 指导教师（签名）： 年 月 日 建议检查结果 ： 通过 限期整改 缓答辩 系意见： 签名： 年 月 日 注： 1、该表由指导教师和学生填写。 2、此表作为附件装入毕业设计（论文）资料袋存档。 目 录 摘要 . 第一章 引言 . 1 的和现实意义 . 1 内外研究现状 . 1 第二章 软件介绍 . 2 第三章 直齿圆柱齿轮建模 . 3 齿圆柱齿轮主要参数 . 3 齿圆柱齿轮造型 . 3 . 3 . 4 第四章 齿轮传动仿真与分析 . 10 配 . 10 . 10 . 10 真 . 12 . 12 伺服电动机 ” . 12 . 13 . 14 . 14 . 14 第五章 六杆机构传动仿真与分析 . 15 配 . 15 1 . 15 . 15 真 . 18 . 18 服电动机” . 18 . 20 . 20 . 20 . 20 第六章机械手仿真 配 . 21 . 21 . 21 真 . 23 . 23 伺服电动机 ” . 25 . 26 . 26 . 26 . 26 小 结 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 附录一 英文文献翻译 附录二 英文文献原件 齿轮传动和连杆机构的 运动仿真 摘要 ： 通过渐开线直齿、连杆机构的参数化建模设计，并介绍在 中进行设计的基本方法与步骤以及传动仿真。 关键字： ; 齿轮； 连杆机构； 建模； 仿真 , of ; 1 第一章 引言 的和现实意义 根据学过的知识，利用 对齿轮机构与连杆机构进行建模并对其进行仿真。 齿轮与连 杆机构作为重要的传动机构广泛用于汽车、船舶、机床、仪表等行业。尤其是齿轮机构，由于渐开线齿轮齿形复杂，并且齿轮的精准度对加工精度影响大，这也成为了以往三维 在 环境下利用方程建立渐开线保证了渐开线齿轮齿廓形状的准确性，也能为动态仿真与有限元分析等模块做好基础。 通过改变参数与关系也能快速地实现齿轮的参数设计与定型。参数化建模的最大特点是可以实现参数化，通过对参数的改变能更方便的得到想要的齿轮。 内外研究现状 美国参数技术公司 (司 )1985 年成立 ，是 域最具代表性的软件公司 ，也 是 全球最大的、发展最快的 商之一。 提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关性及工程数据再利用等概念改变了传统 观念，成为 域的新业界标准。利用此概念写成的第三代产品 所有的用户同时进行同一产品的设计制造工作，即并行工程 。 司进入 中国 开设办事处以来，以其先进的技术和完备的服务赢得了广大客户 的信赖， 司集成的计算机系统已经帮助众多的用户提高了生产率，缩短了从概念设计到制造的周期，提高了产品的质量，加速了新产品的上市。 司目前在国内拥有客户近 1500 家，包括航空航天、汽车、家用电器、通用机械等各行各业。 2 第二章 软件介绍 是 第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。 的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以 应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 功能如下： 1 特征驱动（如：倒角、壳等）。 2 参数化，即特征之间存在相互关系，便于随时修改成想要的尺寸。 3 通过零件特征值之间关系进行设计。 4 支持大型复杂的组合键设计。 5 贯穿了所有应用的完全相关性。 3 第三章 直齿圆柱齿轮建模 齿圆柱齿轮主要参数 模数 m 齿数 z 压力角 a 齿顶高系数 顶 隙系数 c* 齿宽 b 分度圆直径 d 基圆直径 顶圆直径 根圆直径 齿圆柱齿轮造型 齿轮的建模分析 1创建基准平面、基准轴、基准坐标。 2创建齿轮的基本圆。 打开“草绘”，创建齿轮的基本原（分度圆、基圆、齿顶圆齿根圆）。 3创建渐开线 用“从方程”的方法创建渐开线。 4镜像渐开线 首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面镜像第二步创建的渐开线，并用“关系”来控制镜像平面的角度。 5拉伸形成尸体 拉升创建实体（一个齿形实体） 4 6阵列轮齿 将上一步经行阵 列，完成齿轮基本外形。 齿轮建模过程 1创建基准平面、基准轴、基准坐标。 2创建齿轮的基本圆 这一步用草绘以的方法 建基本圆（齿顶圆，基圆，分度圆。齿根圆）。 完成草绘后，更改 4个圆尺寸属性分别为： d、 输入基本参数和关系式 在主菜单上单击“工具”“参数”对话框， 如下图 3 3参数” 4在“参数”对话框依次所需要的参数的名称、数值。 如图 35 图 3轮“参数”编辑 5在主菜单上单击“工具” “关系”，输入如下公式 +2*B=D*F 60/(4*Z) 15=360/Z 60/Z 72=360/(2*Z) 6 如图 3 3关系”编辑 6创建渐开线 （ 1） 依次单击主菜单“插入” “模型基准” “曲线”，弹出“曲线选项”菜单管理器，依次单击“从方程” “完成”，接着弹出“得到坐标系”菜单管理器，在“设置坐标类型 ”中单击“笛卡尔”，系统将弹出一个记事本窗口； （ 2） 输入如下指令 r= t*45 x=r*r*80 y=r*r*80 x=0 (3) 保存退出记事本，单击“确定”。 7镜像渐开线 （ 1） 单击分度圆曲线与渐开线作为参照，点击“确定”，完成基准点“ 创建。 （ 2） 依次在主菜单单击“插入” “模型基准” “屏幕”，弹出“基准屏面”对话框；选取“ 轴为 参照，按住 续单击” “为参照。 如图 3 3基本圆 继续在主菜单单击“插入” “模型基准” “平面”，选取“ 作为参考面。按住 为参考，在偏距文本框内输入旋转角度“ 360/(4*z)” ,再选择“是”； （ 3） 在“基准平面”对话框内单击“确定”，将关系式加到“关系”对话框，在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面“ 在弹出的菜单上单击“编辑”。 （ 4） 在主菜单上单击“工具” “关系”，显示“ 和“ 间的夹角尺寸代号。 单击尺寸代号将自动显示“关系”对话框中。输入关系式： 60/（ 4*z），单击确定。 （ 5） 在绘图区单击渐开线特征，然后依次单击“编辑” “镜像”。系统弹出“镜像”操作面板，选取刚刚创建的“ 为镜像平面，单击 ， 完成渐开线镜像。 如图 38 图 3渐近线轨迹 沿着 伸实体，升读为 如图 3 3轮的拉伸 （ 1） 首先选取创建好的齿轮，然后依次单击“编辑” “复制” ，然后再依次单击“编辑” “选择性粘贴”，在“选择性粘贴”定义面板选取 ，在文本框输入旋转角度“ 360/z”。再单击“是”；旋转角为 9 （ 2） 在模型树中单击刚刚创建的第二个齿轮特征，依次单击“编辑” “阵列”，系统弹出“阵列”定义操控面板。选取两个轮齿间夹角尺寸“ 为阵列参照，单击 。 如图 3 3轮的阵列 10 第四章 齿轮传动仿真与分析 配 根据齿轮中心距创建基准平面和基准面。 拉开插入菜单，依次选择“元件 ” “装配”，选取基础板，单击 。 如图 4 4加基础板 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取高速齿轮轴。打开“放置”对话框中的“连接”操作面板，选择“销钉”连接，按系统提示选择基础板与高速齿轮轴的轴线。在将齿轮面与基础板面对齐完成连接，单击 。 如图 411 图 4配低速齿与基础板 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取低速齿轮轴。打开“放置”对话框中的“连接”操作面板，选择“销钉”连接，按系统提示选择基础板与低速齿轮轴的 轴线。在将齿轮面与基础板面对齐完成连接。选取“移动”中的“旋转”调整齿轮直至齿轮啮合，单击 。 如图 4 4 12 真 入机构模块 点击“应用程序”，选择“机构”，添加齿轮连接。分别选取两齿轮的轴线，节圆直径分别为 5,4 如图 4 4 4义齿轮 1 图 4义齿轮 2 加“伺服电动机 ” 点击“伺服电动机”，选择“运动轴”，选择“轮廓”的“规范”选择“速度”。“模”选“常数”，“ A”选“ 20” 13 如图 4 4义运动轴 图 4义运动轮廓 义初始条件 点击“拖动元件”，再点击“快照”，生成“ 点击“初始条件”按钮，选择快照“ 单击“确定”。 义分析 单击“定义分析”，类型为“动态”，“持续时间”为 20s，“帧频“为 10，” 14 最小间隔为 击“运动”，观察运动仿真情况。 放并保存分析结果 单击“回放”中的动画按钮，打开对话框 如图 4 4放 单击播放观察组件运动仿真。 量 单击“测量”，创建新测量，选择 ，得出如图 4图 4度位移曲线分析 15 第五章 六杆机构传动仿真与分析 配 建 装配连杆机构 依次选择“元件” “装配”，打开基础板，单击 。 如图 5 5加基础板 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取驱动杆件。打开“放置”对话框中的“连接”操作面板，选择“销钉”连接，按系统提示选择基础板 与驱动杆件的轴线。在将连杆面与基础板面对齐完成连接，单击 。 如图 516 图 5杆 3” 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取“连杆 3”。打开“放置”对话框中的“连接”操作面板，选择“销钉”连接，按系统提示选择基础板与“连杆 3”的轴线。在将连杆面与基础板面对齐完成连接，单击 。 如图 5 5配“连杆 3” 杆 6” 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取“连杆 6”。打开“放置”对话框中的“连接”操作面板，选择“销钉”连接，按系统提示选择 基础板与“连杆 6”的轴线。在将连杆面与基础板面对齐完成连接，单击 。 17 如图 5 5杆 6” 杆 2” 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取“连杆 2”。打开“放置”对话框中的“连接”操作面板，选择“销钉”连接，按系统提示分别选取“连杆2”与“驱动杆件”和“连杆 3”的轴线。依次将各杆件间的平面对齐完成连接，单击 。 如图 5 5杆 2” 杆 5” 开插入菜单，依次选择“元件” “装配”，选取“连杆 5”。打开“放置” 18 对话框中的“连接”操作面板，选 择“销钉”连接，按系统提示分别选取“连杆5”与“连杆 2”和“连杆 6”的轴线。依次将各杆件间的平面对齐完成连接，单击 。 如图 5 5配“连杆 5” 真 入机构模块 选择“应用程序”中的“机构”。 加“伺服电动机” 单击 按钮，选取驱动杆件的轴为运动轴， 如下图 519 图 5义运动轴 选取“轮廓”中的“速度”，“模”选“余弦”，其中“ A”选“ 30”，“ B”选“ 20”，“ C”选“ 10”，“ T”选“ 100” 如图 5 5义运动轮廓 其“位置”，“速度”和“加速度”曲线图 5 20 图 5速度，速度，位移曲线 动模型 单击 按钮。在六杆机构上任意选取一点移动，观察机构运动。再单击对话框中的 按钮，当前机构形态被拍为快照。单击 按钮，可观看建立的快照。 义分析 单击 按钮，单击“新建”。打开分心定义对话框，选择分析类型中的“运行”， 观察运动情况。 放并保存分析结果 单击 按钮，
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