基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真.pdf

牧嘶沟脑硕治鲇敕抡基于硕士学位论文学科、专业指导教师卫红扭越虫王王猩撞垒重熬攫大连理工大学作者姓名学号完成日期江菖甖至曼二6曼
摘要随着计算机应用技术的发展,运用计算机进行仿真已成为现代机构学研究中一种重要的科研手段,它在可行性论证、工程设计和寻求最佳方案等方面发挥着重要作用。目前,关于机构运动仿真的研究已经向三维实体化方向发展。本文在研究了连杆机构结构分解和运动分析的自动求解的基础上,研究了在软件平台上进行连杆机构实体运动仿真的方法。最终将面向对象的机构分析系统与的特征造型功能结合起来,开发了一套连杆机构的三维参数化实体运动仿真系统。此系统的建模和分析计算的自动化程度高,为连杆机构设计提供了全面准确的参考数据。首先充分利用强大的参数化特征造型功能,开发出一套连杆机构中常用构件的参数化模板库,并进行了机构的实体装配;提取出装配体的装配信息并将其转化为结构分解所需要的拓扑信息,采用合理的数据结构来存储装配信息。其次根据连杆机构的基本组成、型转化和广义型转化理论,采用面向对象的思想对机构进行自然分解;建立了适当的类等级,确定出类中所需的对象,并用镅允迪再次根据型转化法运动分析的算法,实现了机构运动分析的自动化;并结合中关于仿真的接口函数,实现了在平台上进行实体运动仿真的自动化。发环境下,编制大量程序,实现了整个软件系统。并给出了运用此系统对几种常用连杆机构进行分析和仿真的算例。关键词:型转化理论;参数化模型;运动分析;实体仿真了所有类的定义,从而完成了整个软件系统的设计。最后以为支撑软件,
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卫艘丝独创性说明工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理作者签名:日期:
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髀选题依据及意义械力学基础上发展成为独立的学科,通过对机构结构学、运动学和动力学的研究形成了机构学独立的体系和独特的研究内容,~世纪产生的纺织机械、蒸汽机及内燃机等的结构和性能的完善,对社会经济的发展起了极大的推动作用川。然而,生产力的高速发展使人们对机械产品的要求越来越趋于多样化和高层次化,对于产品设计的复杂性和精确性要求也日趋提高,采用传统的设计方法对机构进行设计和运动分析非常费时,并常会导致机构设计的不准确性。而随着计算技术的发展而产生的计算机仿真技术,使机械设计人员在计算机屏幕上通过机构的动态显示,不仅可以直观地看到机构的整个运动过程,而且可以分析运动的完成时间、运动轨迹、运动干涉情况以及机构运动学参数等。这样,设计人员不需等待试制样机就可以提前对设计中可能出现的问题作出精确的预测、分析和改进,从而将设计中可能存在的问题消除在萌芽状态,减少试制样机的费用和时间,从而大大缩短产品的更新周期。尤其对于复杂的空间机构的设计,了解运动构件在空间的相对位置关系,开展空间机构的最优布局研究,进而得到具有创意性的设计结果是十分重要的。因此,计算机仿真技术已经成为现代机构学重要的科研手段,在可行性论证、工程设计和寻求最佳方案等方面发挥着重要作用。因而,为计算机仿真提供准确数据来源的运动分析和动力分析也显得尤为重要。目前,计算机仿真技术已经向三维实体化方向发展。再者,连杆机构以其形式多样、运动可靠、设计灵活、制造成本低廉并可实现多种多样的运动轨迹和函数而在各类机械中得到非常广泛的应用。连杆机构的运动分析和动力分析~直就是研究其机械性能的重要组成部分。通过机构的运动和动力分析,可以了解已有机构的运动特性和动力性能,便于更合理有效地使用现有的各种机构,或者根据机构的性能对某些机械提供改进设计的有关数据,使得机构改型时有所遵循。对于设计新的机构来说,进行机构的运动和动力分析,是设计师在设计过程中,检查机构是否符合设计要求的必要步骤。通过分析得到有关数据,才能切实说明设计满足使用要求,或者尚存在不足,并以此为依据改进设计方案,修改原设计。由此可见连杆机构的运动和动力分析也是现代机构设计中不