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学兔兔 第3期(总第166期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．3 2011年6月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMAT10N Jun． 文章编号：1672·6413(2011)03—0004—03 平面机构动态可视化仿真方法的新途径精 热合买提江 ·依明江 一，艾孜海尔 ·哈力克 (1．新疆大学 数学与系统科学学院，新疆 乌鲁木齐 830046；2．新疆大学机械．T-程学院，新疆 鸟鲁木 齐 830046) 摘要：以平面四杆机构为例，建立机构的运动方程，并进行动态可视化仿真。为平面机构运动分析和计算、 动态可视化仿真和优化以及机械原理课程辅助教学提供了一种简单、直观、高效的新手段。 关键词：平面四杆机构；优化设计；动态可视化仿真 中圈分类号：TH112．1 文献标识码：A 0 引言 各矢量对横坐标轴D 的角分别为0。、0 、0，，取逆 机构的运动分析是机构设计中必不可少的工作， 时针方向为正方向，反之为负，将矢量方程(1)分别对 通常可使用图解法和解析法来进行，图解法因其作图 D ，0)，轴投影得到结构的位置方程： 和计算工作量大、精度差的缺点，在实际工程设计应 』l~cos0l+12cosO2=厶+13cosO3 ……．r2、 用中有很大的局限性。解析法将机构问题抽象为数学 lll sin01+12sin02=13sin03 。 问题，将机构运动参数和结构参数之间的关系用数学 式(2)中只有未知量0 、0，，故解得： 2 2 解析式来描述，推导公式比较复杂。但随着计算机在 03：2arctan(A~~A+B - C2)) 。 … … (3) ， 工程设计领域的广泛应用，当前有许多学者采用专门 。 ． 工程软件 (如 SimMechanic、Pro／E、SolidWorks、 … csin( )。 … … … … (4) UGNX、MATLAB等) 进行机构的运动仿真。但 一 这些软件对使用者的要求较高，需要进行专门培训、 其中：A=2lI Z3 sin0i；B=2l3(1i cosO1 z )；c= 一 学习才能掌握。针对这一问题，本文利用应用广泛的 l 一l ～l：+2l。l cos0。。 Excel软件，以平面四杆机构为例进行运动分析、计 算和动态可视化仿真，这是平面机构运动分析、计算 和仿真的一种简单、直观、高效的方法。 1 四杆机构数学模型 J