基于数据库技术的连杆机构参数化设计与运动仿真

发布时间：2020-07-13 00:11

【摘要】： 随着科学技术的日益进步和计算机的广泛应用,现代机械正朝着机-电-液-信息一体化的方向发展,大大改变了人们以往关于传统机械、纯机械的观念。但是,不论现代机械如何发展,作为传递和变换机械运动的人工系统一机构,仍然是大多数机器的最重要的组成部分。如连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、螺旋机构、斜面机构、步进机构、摩擦轮机构,具有中间绕性件的绳索传动、带传动、链传动机构,以及气液机构、电磁机构、智能机构等等,它们几乎遍及了那些最常用的功能载体。本文针对机械产品设计过程中,从功能向原理转换阶段的设计特点,介绍了连杆机构的设计问题,主要包括选型设计、运动尺寸设计和机构运动分析。所谓选型设计就是根据不同的基本功能、不同的运动形式转变或不同的动力源,选择不同的机构来满足需求。机构选型之后就要对机构的运动尺寸进行设计,以满足给定功能、运动形式与轨迹等要求。机构运动尺寸的设计方法有很多,本文主要介绍了按照实现预期位置、预期动作、预期轨迹的四连杆机构设计方法和按照最佳传动角、许用传动角的曲柄滑块机构设计方法。运动分析是验证机构的运动特性及其功能满足程度的,本文采用了复数矢量法对机构进行运动分析。本文提出了基于VB和数据库技术的连杆机构参数化计算机辅助设计方法,将功能、方案等用文字形式表征的概念转化为机构的属性及其参数,通过参数与形象的相连接,通过独立存储及其相关连接等获得机构图形的数据库,经过仿真与评价最终获得优化解,从而确定满足特定条件的机构体。以VB做软件开发工具,实现了连杆机构设计过程的参数化和仿真结果的可视化,为机构的评价和优化提供了一种良好的途径。同时以Access做数据支撑,并使用ADO技术对数据库进行操作,使得设计案例可以重用、设计样本可以用于后续设计的原理性与优化基础。最后以四连杆机构和曲柄滑块机构为例验证了该设计方法的实用性。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH112
【图文】：

机械设计,表达方式,过程,大脑

图2.1机械设计过程与内容机械产品所经历的过程是基于人的思维方式的，在大脑之外，基于人的认知理解方式和大脑工作原理，人们通常采用如下的表达方式，如图2.2所示。概念与知识简图，文字模型示意图原理图工程图轴测图虚拟三维图物理实体轴DLEesS一义一仁三万二二二三三三三三三弓一嚼毅蔺彝图2.2机械设计过程的脑外表达方式在从概念设计向方案设计的过渡与转换中，主要是将功能转换为满足要求的8

平行四杆机构

图2.5平行四杆机构结构说明:当铰链四杆机构中，AB=CD，BC二AD时成为平行四杆机构，图2.5所示。它是双曲柄机构的特例，AB和CD杆均为曲柄。工作原理和特点:两个连架杆1和3的转向相同，角速度相同，几3二叭/此=h所以任一曲柄为主动件匀速转动时，另一曲柄为从动件也匀速转动。平行四杆机构的连杆作平面平行运动，连杆上每点的运动都相同，连杆在任何瞬间都平行于基架。应用举例:平行四杆机构结构简单，广泛应用于传递平行轴间的运动。例如，火车车轮的联动机构，生产线中的操纵机构，机加工机床中的多头铣、多头钻装置等。(2)非匀速转动机构①双曲柄机构图2.6双曲柄机构结构说明:在图2.6所示的铰链四杆机构ABCD中，各杆长满足曲柄存在条件

双曲柄机构

①双曲柄机构图2.6双曲柄机构结构说明:在图2.6所示的铰链四杆机构ABCD中，各杆长满足曲柄存在条件，且以最短杆AD为基架，连架杆AB和CD不等长，均能作整周转动，为不等长双曲柄机构。工作原理和特点:当主动曲柄AB以码作匀速转动时，从动曲柄CD以妈作同向非匀速整周转动。运动没有死点，调整中心距，可使叭发生相应的变化。应用举例:常用做变速转动的驱动机构。(3)往复运动

【引证文献】