空间曲柄滑块机构的运动分析.pdf

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1、技术与DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．05．010空问曲柄滑块机构的运动分析张思，董海，徐红芹(1．大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024；2．山东理工大学机械工程学院，山东淄博255009)摘要：应用矢量回转法对空间曲柄滑块机构一RSsP机构进行了运动学分析，计算出滑块位移、速度、加速度函数。并基于Pro／E软件平台，对该RSSP机构进行了三维建模、运动仿真，得到滑块的位移、速度、加速度曲线，与理论计算进行对比，结果表明，两种方法所得结果完全一致。所得结论可为该机构在机床设计中的应用奠定理论基础。关键词：空间曲柄滑块机构；矢量回转法；运动仿真中

2、图分类号：TH112文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)05—0044—03KinematicAnalysisofSpatialCrank-SliderMechanismZHANGSi，DONGHai，XUHong—qin(1．SehoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049，China)Abstract：Themetho

3、dofrotationvectorwasemployedtoanalyzethekinematicparameterofspatialcrank-slidermechanism-RSSPmechanism．Thedisplacement，velocityandaccelerationfunctionofthesliderwereobtained．BasedonthePROEplatform，thethreedimensionalmodelofthemechanismwasbuilt；thedisplacement，velocityandaccelerationsimulationcurve

4、wereacquired．Simulationresultwascompletelyconsistentwiththeresultofthetheoreticalcalculation．Theprop0sedresultcafllayafoundationformachinetooldesign．Keywords：spatialcrank—slidermechanism；rotationvectormethod；kinematicsimulation0前言比。所得结论为这种机构在机床设计中的应用提空间连杆机构是指由若干刚性构件通过低副供理论参考。(转动副、移动副)联接，而各构件上各点的运动

5、1RSSP机构的运动分析平面相互不平行的机构。空间连杆机构的研究方应用矢量回转法对RSSP机构进行运动分析，法很多，有以画法几何为基础的图解法，有运用RSSP机构运动简图如图1所示。根据矢量回转法矢量分析、矩阵、二元数等数学工具的解析法。其中矢量回转法作为解析法的一种，其特点是：概念清晰，原理简单，不需要高深的数学工具，应用方便，容易掌握，从而便于打破空间连杆机构复杂，难于掌握的传统概念，有利于空间连杆机构知识的普及和利用。本文运用矢量回转法对RSSP曲柄滑块机构进行运动分析，得到滑块的位移、速度、加速度函图1RSSP机构的运动简图数。并应用Pro／E软件进行建模及其运动仿真，在运动仿真中

6、求得滑块的位移、速度、加速度等运基本参数的定义，图l中A为旋转副，B、c为球动规律曲线。并将理论计算和仿真结果进行对面副，D为移动副；z。、z、z代表杆长；S、收稿日期：2013～11—21张思等：空间曲柄滑块机构的运动分析Jjn-r技术与s。代表副长；0。代表转角；代表扭角；1、～rIi(z4COS0l+sDsin1sina4)。一2、3、4为构件。D+ACO80t4+Zlsin0lsinot4如图1所示的RSSP曲柄滑块机构的运动简2f1c。in／ti。]一(,o／O图。各杆长和副长的方向均从总体上按逆时钟方—百·。向沿封闭图顺序选取。选取机架4为参考系，D为(5)i、、Il}坐标系的

7、原点，并取：leD构件3(滑块)的绝对速度和加速度值(即eD=．，输出速度和加速度值)为：LeDxe4=k3=一D(6)根据机构运动的几何等同性原则，应用“拆a3=一so(7)杆法”，得到RSSP机构的位置分析公式：构件3的绝对速度和加速度矢量在坐标系sD+2F‘sD+G=0(1)D—i、，、k的方向的分量即为滑块的绝对速度和．加速度。举例当取=0。、36。、72。、108。、s=一F±√F一G(2)144。、180o，