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1、专业课程设计报告——六杆机构动力学仿真与分析专业：机械电子工程班级：学号：指导老师：江苏科技大学张家港校区1.建立动力学仿真模型六杆机构运动结构如图1所示.该机构是由曲柄摇杆机构ABCD和滑块机构DEE串联而成.曲柄AB为原动件，运动和动力由滑块5输出.机构中各尺寸分别为：11=49nini,12=223nini,1；?=Idc=100mm,13=1de=150mni,Li=37.5mm，X!=50mm,x2=140mm,y=220mm.工作过程中滑块如图2所示（H为滑块行程）.C00寸—0.75H4Mh工作行程,返回行程。图1机构运动简阁图2滑块工作阻力图根据图1，从Bo
2、dies模块组中选择Ground模块构造机架，从Joint模块组中复制Revolute模抉构造转动副A，并在转动副A中添加驱动模块JointActu2ator和传感器模块JointSensor,接着用Bodies模块组中的Body模块表示曲柄AB.依次类推，将其他所需模块均复制到模型窗门屮，放至合适位置，并按机构简图依次连接起来得到仿真模型如图3所示.CS1®CS23-BodyBCRcvolutcBJointSensorRcvolutcAJointActuatorBodyABGroundMachineEnvironmentEnv3-3-Scopc2ToWorkspaceIT
3、oWorkspacc2-►RcvolutcDRevoluteEGroundIs—«•—aBodyGround2RevoluteFPrismaticBodyISignalBuilder3机构simmechanics仿真模型BodyActuav1.工作阻力的控制工作阻力由Signalbuilder模块通过驱动模块JointActuator输入给滑块，根据曲柄转速为x1=10.4717rad/s、转动一周时间为0.6s,将信号时间设为1.2s.根据图2及曲柄速度，设置各分信号如图4所示.A时间/s图4工作阻力控制模块1.设置仿真参数仿真模型参数主要有运动副控制参数和刚体的几何物理
4、属性参数两类.参数的设置既可以直接输入，也可以采用变量输入.机构屮各转动副方向向量设为
5、001
6、,移动副方向向量设为
7、0101，各活动构件的质量及转动惯量分别为：m2=67.35kg,m3=44.90kg,m5=30.61kg,L=0.28kg/m2,13=0.085kg/m2.构件2和构件3的质心分别在其杆长的中点，构件1和4的重力和转动惯量略去不计.通过双击运动副模块输入各运动副的位置坐标，双击刚体模块输入刚体的质心坐标、坐标系等.在machineenvironment模块屮设置仿真环境：选用正向动力学分析，重力加速度为9.8m/s2,数值计算相对误差为10'绝对误差为
8、1(T6.取运动仿真时间为1.2s.选择simulation-configuration-simmechanics,选中visualization复选框，则可实时观测机构的运动情况.2.仿真结果执行仿真命令，得到加在曲柄上的平衡力矩及各运动副中的约束反力.利用Matlab绘图命令绘制出加在曲柄上的平衡力矩Mb、转动副A的约束反力随时间的变化曲线，如图5、图6、图7所示.利用simmechanics实时动画显示功能，可观察机构的运动情况，如图8所示。4208642246111III(s•Z}/-/Y0.20.40.6z/s图5加在曲柄1上的平衡力矩12001000O•oooO
9、OooO246III6转动副A中的水平约束反力2Oz/s图7转动副A中的垂直约束反力8机构运动动画显示参考文献[1]孙桓，陈作模.机械原理[M].7版.北京:高等教育出版社，2006.[2]郑文纬一，吴克坚.机械原理[M].7版.北京：高等教育出版社，1997[3]闵剑青，徐梓斌，舒建武.铰链六杆机构的动力学分析系统[J].机械传动，2005(2):31-33.
10、4
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