装箱机双四杆机构的动力学仿真分析及结构优化
平面四杆机构的运动仿真模型分析
3平面四杆机构运动模型的建立及其分析ﻫ3.１运动模型的建立ﻫ 在UＧ NX5的Motion环境里,分别建立3个Link（连杆）即AB、BＣＥ和CD以及4个Reｖｏlutｅ Ｊoiｎt(旋转运动副),其中Ｊ00１(即A点）和J０0４(即D点）为AB杆和CＤ杆的旋转运动副，而且J００１还有一个常数驱动，其初始速度为30°／Ｓeｃ,如图4所示。需要指出的是,为了使四杆机构中的E点在后处理中能够生成运动轨迹，需要在E点添加一个关联点（Ａｓｓｏｃｉate Poｉnt)，在建立连杆ＢCE时将该点添加到连杆中，然后选择该点作为运动轨迹(Tｒaｃe）点,在后处理中将其生成轨迹；同时为了使四杆机构中的E点在后处理中能够生成运动规律曲线，需要在Ｅ点添加一个记号点（Ｍaｒｋer)，然后在后处理时选择该记号点作为运动对象(Motion Ｏbjeｃt)以生成相关的变化规律曲线。
２.２平面四杆机构的建模ﻫ 由于物料传送机构为曲柄摇杆机构，所以它符合曲柄存在条件。根据机械原理课程中的应用实例[1］,选取AＢ=100,BC＝CD=CＥ=250，AD=200,单位均为毫米。
在UG ＮＸ５的Ｓketch环境里,创建如图2所示的草图,并作相应的尺寸约束和几何约束，其中EE'为通过Ｅ点的水平轨迹参考线,用以检验E点的工作行程运动轨迹。现通过草图里的尺寸动画功能,令AB与AD的夹角从0°到360°变化，可看到E点的变化轨迹为直线和圆弧,如图3所示为尺寸动画的四个截图，其中图3(ａ）中的E点为水平轨迹的起点，图3(b）中的E点为水平轨迹的中点，图3(ｃ)中的E点为水平轨迹的终点,而图3(d)中的Ｅ点为圆弧轨迹（图中未画出)即回程的中点。
平面四杆机构的运动仿真模型分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析机械四连杆机构是一种常用的机构形式，它广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、机床、机器人和机械手等。
本文基于ADAMS软件，对机械四连杆机构进行运动仿真分析，并对仿真结果进行分析和讨论。
一、ADAMS软件介绍ADAMS是一款专门用于多体动力学仿真分析的商业软件，它可以用来仿真各种机械系统的动力学特性，包括车辆、飞机、机器人以及各种机械机构等，还可以分析机构的运动轨迹、速度、加速度、力矩等参数。
在本文中，我们将利用ADAMS软件对机械四连杆机构进行仿真分析，探究机构的运动规律和特性。
二、机械四连杆机构的结构和运动特性机械四连杆机构由四个连杆组成，其中两个连杆为机构的输入和输出轴，另外两个连杆则起到连接作用。
机构的结构如图1所示。
图1 机械四连杆机构结构示意图机械四连杆机构的运动特性与其连杆长度、角度以及连接方式等因素密切相关，下面我们将对机构的运动特性进行详细的分析。
1. 运动自由度机械四连杆机构的运动自由度为1，即只有一维平动或旋转方向。
2. 平衡性机械四连杆机构具有良好的平衡性，可以在很大程度上减小机构的惯性力，提高机构的稳定性。
3. 运动规律机械四连杆机构的运动规律比较复杂，难以用解析方法进行求解。
通常采用动力学仿真和实验方法，对机构的运动规律进行研究和分析。
为了探究机械四连杆机构的运动规律和特性，我们利用ADAMS软件对机构进行仿真分析。
仿真模型如图2所示。
在仿真过程中，我们可以通过改变机构的输入参数，如连杆长度、连杆角度等，来观察机构的运动规律和特性。
下面我们将举例说明。
1. 连杆长度变化时机构的运动规律改变机构的输入连杆长度，可以观察到机构的运动规律发生了显著的变化。
当输入连杆长度L1=100mm、L2=200mm时，机构的运动规律如图3所示。
图3 机构运动规律图（L1=100mm、L2=200mm）从图3中可以看出，当输入连杆开始旋转时，机构的输出连杆也随之旋转，但是旋转速度比输入连杆慢，这是由于机构的连杆长度不同，导致机构的角度运动不同所致。
近似直线运动四杆机构的最优化设计与轨迹模拟
２１ ０ ２年 第 ｌ （ 第 ３ ０期 ） 期 总 ９
４ ３
近似 直线运动 四杆 机构 的最优化设计 与轨迹模拟
王 国斌 。 天 祥 刘
（ 黑龙 江八 一 农 垦 大 学 工 程 学 院 ， 龙 江 大庆 １ ３ １ ） 黑 ６ ３ ９
摘 要 ： 过 对 实现 近 似 直 线运 动 的 Ｈｏ ｋ ｎ型 四杆 机 构 的优 化 分 析 ， 用 不 同 曲柄 角度 范 围 内直 线 误 差 和 速 度 通 ｅｅ 利
度 分布 接 近正 弦 曲线 ， 非匀 速 。与其 它 类 型 直 线 远
图 １ Ｈｏｋ ｎ型 四 杆 机 构 示 意 图 ｅｅ
通过 把 曲柄 角度 △ 与 整周 ３ ０角 的 比值作 为 ６。 构 件 比的函 数 ， Ｈｏ ｋ ｎ型 机构 的直 线 误 差 和速 对 ｅｅ 度误 差进 行分析 。直线误 差 ￡ 和 速 度 误 差 ｅ 用 符
１ ４０ １Ｏ ６
１Ｏ ２ １Ｏ １
１０ Ｏ ９ ０
３３ ．３ ３８ ．９ ４４ ．４ ５Ｏ ．Ｏ
１８ ． ８５
３． ７ ３２ ５． ８ ８７ ９． ９ ２９
Ｏ． ２ ７５
１ ．３ｌ ９
ｌ ４７ ｜３ １ ６１ ．３ １ ７ ．３ ４
２ ３８ ．２ ２ ２５ ．１ ２ ．Ｏ１ ３ ｌ ６３ Ｉ８
的 问歇直线 进 给 。这些 机器包 含 有各种 各样 的连 杆 机 构 和凸轮 从 动 件 系统 。在 生产 过 程 中 ， 数 要 求 多 生 产设 备具 有 各种 问 歇 运 动 功 能 ， 产 品运 动 的 直 且 线 轨迹 及其 匀速 度相 匹 配 。这 样就 增加 了对 直线 机
２ Ｏ０ ．６ ２ ．９３ ２ ３． ２ ２３ ３ ５６ ．４
基于ADAMS软件的啤酒瓶装箱机双四杆机构的运动仿真优化
（ ． ｅａｔｅｔ ｆ ｃａｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｈ ｎ ｎＵ ｉｅ ｉ ｆ ｅｌ ｌ ｙ Ｚ ｕｈｕ４ ２０ ， ｌｎ ； １ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｈ ｎ ａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｕ ａ ｎ ｒｔ ｏ Ｔ ｃ ｏ ，ｈ ｚｏ １０ ８ Ｃｆ ａ ｍ ｏ Ｍｅ ｃ ｉ ｖ ｓｙ ｍｏ ｇ ｉ
ｓ ｗ ｒ Ａ Ａ ．Ｆｒ ｉｅ ａ ｃ ｉ ｕａｉ ｎ ｌｓｄ ｗｔ ｓｖ ｔａ ｐｏｏ ｐ ，ｔｅ ｆ ｒｐ ｒｍ ｔｚ ｇｔｅｍｏ ｅ， ｏ ａｅ Ｄ ＭＳ ｉ ｔｋｎ ｍ ｔ ｓｓ ｌ ｏ ａ ａ ｅ ｉ ｉ ｉｕｌ ｒｔ ｙ ｅ ｈ ｎ ａ ｅ ａａ ｅ ｉｎ ｈ ｄ ｌ ｔ ｆ ｓ ｉ ｍ ｔｎ ｙ ｈｔ ｒ ｔ ｔ ｒｉ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ａ ｋｅ ；ｔ ｎ ｆ ｕ —ｉ ｋ ｍｅ ｈａ ｉｍ ；ｋ ｎ ｍａｉ ｓ ｓｍｕ ａ ｉｎ；ｏ ｉ ｚ ｔｏ ｅ ｉｎ ｄｓ ｐ ｃ ｒ ｗｉ —ｏ ｒｌｎ ｃ ｎ ｓ ｉｅ ｔ ｉ ｌｔ ｃ ｏ ｐｔ ｍｉａ ｉｎ ｄ ｓｇ
１ 装箱 机原 理及 工作 流程
分析和优化设计 。首先 建立了该机构 的虚拟样机模型 ， 行运动 学仿 真分析 ， 将模 型作参数化 处理 ， 过对每 个 并进 然后 通
设计 变量进行灵敏度分析 ， 选取其 中灵敏度最 高的几个变量进行 优化 评估 ， 最后得到优化结果 。 关 键 词： 装箱机 ； 四杆机构 ； 双 运动仿真 ； 优化设计
（． 南工业 大学 机械 工程 学 院 ， 南 株 洲 ４ ２０ ； １湖 湖 １０ ８ ２ 长 沙 中联 重工科技 发展 股份 有 限公 司 ，湖 南 长沙 ４００ ） ． １０７
摘 要： 为提 高装箱机 的工作效率和获得 较好 的使 用性能 ， 采用机械 系统仿 真软件 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ针对其 双四杆机构 进行仿 真
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析1.引言机械四连杆机构是一种常见的机械结构，它由四个连杆组成，通过转动连接在一起，能够实现复杂的运动。
对于这种机构的运动行为进行仿真分析，可以帮助工程师们更好地理解其工作原理和性能特点，为设计优化和控制提供可靠的理论基础。
本文将介绍基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析的方法和结果，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
2.问题描述机械四连杆机构的运动仿真分析主要涉及以下几个问题：首先是机构的运动学特性，包括连杆的运动轨迹、角度、速度和加速度等；其次是机构的力学特性，包括连杆的受力情况、驱动力和阻力等；最后是机构的动力学特性，包括连杆的动力学模型、运动过程中的能量转换和损耗等。
通过分析这些问题，可以全面了解机械四连杆机构的运动规律和工作性能，为相关工程设计和控制优化提供重要参考。
3.基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析方法ADAMS（Adams Dynamics）是一款专业的多体动力学仿真软件，可以对多体机械系统的运动行为进行模拟和分析。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析主要包括以下几个步骤：建立模型、设定运动和约束条件、进行仿真计算、分析结果并优化设计。
3.1 建立模型首先需要在ADAMS软件中建立机械四连杆机构的三维模型，包括连杆、连接点、驱动装置等。
通过软件提供的建模工具，可以简单快速地绘制出机构的几何结构，并添加材料、质量、惯性等物理属性，为后续的仿真计算做好准备。
3.2 设定运动和约束条件在建立好模型后，需要设定机械四连杆机构的运动和约束条件。
通过ADAMS软件提供的运动学分析工具，可以简单地定义连杆的转动角度、线速度和角速度等运动参数，同时添加约束条件，限制机构的运动范围和姿态，以保证仿真计算的准确性和可靠性。
3.3 进行仿真计算设定好运动和约束条件后，即可进行仿真计算。
ADAMS软件提供了理想化模拟和实验数据验证两种仿真方式，可以根据需求选择合适的方法进行计算。
平面四杆机构动力学分析
04 平面四杆机构动力学建模
模型假设与简化
刚体假设
假设四杆机构中各杆件均 为刚体，忽略其弹 即无摩擦、无间隙。
平面运动
假设四杆机构在平面内运 动，忽略其空间运动效应。
运动学方程建立
位置分析
加速度分析
通过各杆件的长度和夹角，确定各点 的位置坐标。
对速度表达式再次求导，得到各点的 加速度表达式。
成功构建了适用于平面四杆机构的动力学模型，为相关研究提供了有效的分析工具。
机构运动学和动力学特性的研究
通过对模型进行仿真分析，揭示了平面四杆机构在运动过程中的速度、加速度、力等动力 学特性的变化规律。
机构优化设计的探讨
基于动力学分析结果，提出了针对平面四杆机构的优化设计方法，为工程实践提供了理论 指导。
平面四杆机构动力学分析
目 录
• 引言 • 平面四杆机构概述 • 动力学分析基础 • 平面四杆机构动力学建模 • 平面四杆机构动力学仿真分析 • 平面四杆机构动力学优化设计 • 结论与展望
01 引言
目的和背景
探究平面四杆机构的动力学特性
通过对平面四杆机构进行动力学分析，了解其运动过程中的力、速度和加速度 等特性，为机构设计和优化提供理论依据。
详细介绍平面四杆机构的 动力学建模方法，包括牛 顿-欧拉法、拉格朗日法等 ，并分析各种方法的优缺 点和适用范围。
通过仿真和实验手段对平 面四杆机构的动力学模型 进行验证，确保模型的准 确性和可靠性。同时，展 示仿真和实验结果在机构 设计和优化中的应用。
提出针对平面四杆机构的 动力学性能评价指标，如 运动范围、速度波动、加 速度峰值等，为机构性能 评价提供量化依据。
仿真软件介绍
ADAMS
一款广泛应用的机械系统动力学 仿真软件，可用于建立和分析复 杂机械系统的虚拟样机。
南京轻工业机械厂开发高速易拉罐系列新产品
参 考文献 （ ｅ ｒｎｅ） Ｒ ｆ ｅｃｓ ： ｅ
［ ］ 贺兵 ， １ 刘扬． 基于 Ａ Ａ Ｓ的啤酒瓶 装箱机 的运动仿 真分析 和优 ＤＭ 化设计［ ］ 轻工机械 ， ０ ，６ １ ） ３ ３ ． Ｊ． ２ ８ ２ （０ ： ０ ４— ７
程 ，０ ４，５ ５ ４ ４ ． ２０ ２ （ ）：２— ４
５ 结 语
采用 ＰｏＥ、Ｄ Ｍ ｒ／ Ａ Ａ Ｓ进 行 了 双 四杆 机构 的动 力 学 分 析 ， 型 精 度 高 。经 过 动 力 学 仿 真 获得 关 键 杆 Ａ 模 Ｂ 受 力 的基 础数 据 ， 用 ＭＡ Ｌ Ｂ软 件对 这 些 数据 进 行 运 ＴＡ 处 理和 分析 ， 将受力 数 据 分 解 为沿 杆 方 向 和垂 直 于 杆
（ 南京轻工业机械厂 ）
［ ］ 武丽梅 ， ６ 耿华． 于 Ａ Ａ Ｓ的曲柄摇杆机 构 的运 动精度仿 真研 基 ＤＭ 究［ ］ 机械设计与制造 ， ０ （０ ： — １ Ｊ． ２ ６ １ ）９ １ ． ０
［ ］ 王国强， ７ 张进平 ， 马若丁． 虚拟样机技术及 其在 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ上的实践 ［ ． Ｍ］ 西安 ： 西北工业大学出版社 ，０ ２ ２０． 邱 Ａ Ｓ Ｓ结构 有 限 元 高级 分 析 方 法 与范 例 应用 ［ ］ 尚晓 江， 峰． Ｎ Ｙ ８ ［ ． Ｍ］ 北京 ： 中国水利水电出版社 ，０ ８ ２０ ．
用。更为可贵的是项目的主要负责人及项目组成人员 ９％以上为年轻技术骨干， ０ 项目中有近 ３ ０人次参与到研发之中， 使一批年轻 人才得到锻炼培养 ， 起到很好 的技术练兵作用 。这支技术团队的健康成长 ， 对南京轻机未来的发展将起到重要的技术支撑 作用。 项目责任书签订后， 南京轻机工程技术人员信心倍增， 表示对完成开发任务充满信心。
平面四杆机构动力学分析
平面四杆机构动力学分析平面四杆机构是一种常用的机构形式，它由四个连杆构成，每个连杆的两个端点分别与两个固定点和两个动点连接。
平面四杆机构广泛应用于工程和机械领域，如发动机连杆机构、机床传动机构等。
在对平面四杆机构进行动力学分析时，需要考虑连杆的运动学特性以及受力情况，以求得机构的运动学和动力学性能参数。
本文将介绍平面四杆机构动力学分析的基本方法和步骤。
首先，对平面四杆机构进行运动学分析，即确定连杆的几何参数和运动特性。
通过连杆的长度、角度和位置关系，可以建立连杆运动学方程。
平面四杆机构一般有两个输入连杆和两个输出连杆，输入连杆一般由驱动源（如电机）控制，输出连杆用于传递或产生所需的运动。
其次，根据连杆的几何关系和运动学方程，可以推导得到平面四杆机构的速度和加速度方程。
速度方程描述了各连杆的速度与输入连杆的关系，加速度方程描述了各连杆的加速度与输入连杆的关系。
通过求解速度和加速度方程，可以得到每个连杆的线速度和角速度，以及各连杆的线加速度和角加速度。
接下来，进行平面四杆机构的力学分析。
根据连杆的几何关系和受力分析，可以推导得到每个连杆的力学方程。
力学方程描述了各连杆受到的力和力矩与其他连杆的关系。
通过求解力学方程，可以得到每个连杆的受力和力矩大小以及方向，以及各连杆之间的力传递关系。
最后，根据连杆的运动学和力学特性，可以得到平面四杆机构的动力学性能参数，如位置、速度和加速度的关系、力和力矩的大小和方向等。
这些参数可以用于分析机构的运动和受力情况，并进一步优化设计。
需要注意的是，平面四杆机构的动力学分析是一个复杂的过程，需要考虑各连杆之间的相互作用和约束条件。
同时，还需要考虑连杆的质量和惯量等因素，以求得更精确的分析结果。
因此，在实际应用中，常采用计算机辅助分析方法，如数值模拟和仿真技术，以提高分析的准确性和效率。
综上所述，平面四杆机构的动力学分析是一项重要的工作，对于优化设计和性能评估具有重要意义。
分析机械原理四连杆机构的图解法与解析法的优缺点
分析机械原理四连杆机构的图解法与解析法的优缺点摘要：铰链四杆机构是机械设备中最基本的机构类型之一，文中以它为研究对象建立数学模型，应用MATLAB编程与ADMAS建模分别
对四杆机构进行仿真分析，获得各点的运动曲线，进行对比，两种方法各有所长，分析结果显示直观。
平面四杆机构是连杆机构中最常见的机构组成，由于其结构简单，可承受载荷大，连杆曲线具有多样性等优点，它在工程中得到广泛的运用，设计四杆机构的方法有很多，比如解析法、作图法、实验法，但这些方法都存在一定的缺点，图解法精度差，解析法的计算工作量大，不直观使其在工程运用中受到约束，如果设计平面四杆机构时能显示其运动轨迹从而将图示结果与设计要求进行对比，可以使设计显得更加直观，提高工作效率。
本文以MATLAB、ADMAS为平台，开发了一个平面四杆机构运动轨迹仿真系统，模拟四杆机构的运动仿真，并获得各点的运动轨迹坐标，使设计显得直观，更好的帮助了工程技术人员在机构分析与设计过程中进行优化，提高了工作效率，降低产品开发成本。
铰链四杆机构的运动分析及动态仿真
四杆机构运动分析与仿真一．机械运动分析的方法平面四杆机构包括，曲柄摇杆，双曲柄，双摇杆等 ，在机械设计中机构运动分析是不考虑机构运动的外力的影响，而仅从几何角度出发，根据已知元动件的规律，确定机构其他构件上各点的位移，速度和加速度，或构件的角位移。
角速度和角位移和加速度等运动参数。
二．机构优化设计优化设计数学模型*目标函数：需要达到的用设计变量表达的一个或若干个设计的目标*设计变量：最基本的、对设计目标影响较大的选作待设计的独立可变参数。
*约束条件：对设计变量的选择及某些辅助设计条件的限制。
1．目标函数（或称评价函数）规范化的形式→极小为最优*1）单目标函数)......(min )(min *21n x x x F X F =)......(min )(min *21n x x x F X F = *2）多目标函数)}()()(min{)(min *L 2211X f W X f W X f W X F L +++=2．设计变量——最基本的、对设计目标影响较大的选作待设计的独立可变参数。
*设计常量——可预先确定的参数T n n x x x x x x X ]......[*2121=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=最 优 解初始点——开始选定的设计变量，以X （0）表示。
最优点——使目标函数达到最小时的设计变量，以X*表示。
最优值——最优点处的目标函数值，以F*=F （X *）表示 最优解——通常把最优点和最优值称为最优解。
3.约束条件（设计约束）约束条件*几何约束——设计变量满足的几何条件及其取值范围三角形两边之和大于第三边杆长大于零*性能约束——设计方案必须满足某些特定的工作性能.满足曲柄存在的条件机构最小传动角限制不等式约束Gu（X）≥0 (u=1,2,……Z)等式约束Hv（X）=0 (v=1,2,……P)3，优化设计数学模型表示式1）约束优化问题minF(X) X=[x1 x2 …..xn]Ts.t. Gu(X)≥0 (u=1,2….z)三．按两连架杆对应角位移的连杆机构优化设计按两连架杆的对应角位移设计i i i δξδξϕ--+=003BiD=[a2+1-2acos(ϕ1 + ϕ1i)]0.5)cos(1)sin(tan 1111i i i a a ϕϕϕϕδ+-+=按给定 与机构实际ϕ3i 间的偏差极小来建立目标函数[]2133min )(min ∑=-=si i i X F ϕϕ)cos(1)sin(tan 1111i i i a a ϕϕϕϕδ+-+=()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-++-++-=i ii a a c a c b a 11211222cos 212cos 21arccos ϕϕϕϕξ约束条件有曲柄条件cb a bc a cb a +≤++≤++≤+111 设计变量的边界条件21≥≥∆≥≥∆∆≥≥∆∆≥≥∆ϕπl c c l bb l a a最小传动角等于或大于许用传动角()[]()[]⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=22222122212arccos 2arccos γγγγbc a d c b bc c b d a四．铰链四杆机构的运动分析及动态仿真用的是VB的运动分析及动态仿真操作说明：打开已编制好的VB铰链四杆机构文件，在出现的界面的数据输入区的文本框中输入四杆的长度按“确定”及“计算”按钮（也可在运动模式的下拉式菜单中选择某种机构的一组默认数据输入），即可在数据输出区中获得特性参数及四杆机构的类型。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种常用的机械系统模型动力学仿真软件，通过ADAMS可以对机械系统的运动进行仿真分析。
机械四连杆机构是一种常用的运动转换机构，在机械工程领域中应用广泛。
本文将基于ADAMS对机械四连杆机构进行运动仿真分析，以探究其运动特性。
需要建立机械四连杆机构的模型。
在ADAMS软件中，可以通过建模工具箱进行模型建立。
选择合适的零件进行建模，并定义零件之间的连接关系和运动约束。
根据机械四连杆机构的特点，需要定义四个铰链关节来连接相邻的零件，同时需要设置运动约束以模拟四连杆的运动。
接下来，需要给机械四连杆机构添加驱动器。
驱动器可以模拟对机构施加的力或运动，用以驱动整个系统的运动。
在ADAMS中，可以选择合适的驱动器类型，并设置合适的输入参数。
在机械四连杆机构中，可以选择驱动轮或驱动杆等进行驱动。
然后，进行仿真参数设置。
在ADAMS中，可以设置仿真的时间范围、步长和求解器等参数。
根据需要，可以设置合适的仿真参数，以保证仿真的精度和效率。
完成仿真参数设置后，就可以进行运动仿真分析了。
点击仿真按钮，ADAMS将自动进行仿真计算，并以图形和数值的形式显示仿真结果。
可以通过仿真结果来分析机械四连杆机构的运动特性，包括角位移、角速度和角加速度等。
在分析机械四连杆机构的运动特性时，可以通过改变机构参数或驱动器参数来进行参数分析。
通过调整参数，可以得到不同情况下的运动特性，并进行比较分析，以评估机构的性能和优化设计。
通过ADAMS进行机械四连杆机构的运动仿真分析可以帮助工程师深入了解机构的运动特性，优化设计，提高机构的性能和效率。
ADAMS提供了丰富的建模工具箱和仿真参数设置，使得仿真分析更加方便和准确。
通过仿真分析，可以为机械四连杆机构的设计和优化提供有效的参考和指导。
基于UG软件的四连杆运动仿真分析
基于UG软件的四连杆运动仿真分析UG软件是一款常用的CAD（计算机辅助设计）软件，它能够帮助工程师进行各种模型的建立、装配和分析。
在机械领域，UG软件被广泛应用于各类机械零部件的设计和仿真。
本文将就UG软件的四连杆运动仿真分析进行探讨，并详细介绍其原理、步骤及应用场景。
一、四连杆的基本概念四连杆是一种机械传动机构，由四条杆件和四个旋转副构成。
其中两条较长的杆件在一端旋转固定，称为地杆，另外两条较短的杆件同样旋转固定，称为摇杆。
四连杆的动作主要靠摇杆的运动驱动，使机械系统完成各种工作。
四连杆的工作原理强调套路重复的动作，即摇杆先向一个方向运动，然后再向另一个方向运动，执行往复的动作。
二、四连杆的运动仿真分析原理在使用UG软件进行四连杆运动仿真分析之前，我们需要了解一些基本原理。
首先，我们需要清楚地知道四连杆的各个参数，包括地杆长度、摇杆长度、连杆长度和摇杆旋转轴的位置等。
其次，我们还需要明确四连杆运动的动力学方程，即四个杆件的位置和速度之间的关系。
最后，我们需要掌握运动分析的方法，以便根据四连杆的参数和动力学方程，计算出各个杆件的位置和速度。
三、四连杆运动仿真分析的步骤1. 创建机械结构模型我们首先需要在UG软件中创建四连杆的机械结构模型，包括四连杆的杆件和旋转副等。
在创建过程中，需要设置结构的初始参数，如地杆长度、摇杆长度、连杆长度、摇杆旋转轴的位置等。
此外，还需要定义四连杆的运动路径和工作条件。
2. 定义杆件约束与运动学关系在创建四连杆的模型后，需要对杆件进行约束和位移关系的定义。
我们需要选择恰当的杆件，对其进行约束设置，确定其运动的自由度，以达到正确的运动效果。
同时，还需要定义杆件之间的运动学关系，解决各个杆件之间的相互作用问题。
3. 进行四连杆运动仿真完成约束和位移关系的设置后，我们就可以开始进行四连杆运动仿真。
在进行仿真前，我们需要确定仿真方案和仿真参数，如仿真时间、仿真速度和仿真环境等。
四杆机构的优化设计
曲柄摇杆式脉动无级变速器优化设计1 绪论1.1无级变速器优化设计的目的和意义随着现代工业的发展，对汽车、拖拉机等机械的经济性、动力型提出了更高的要求。
其中播种机的播种要求更是精密，播种距离是等间距的，提高播种机的播种质量对于提高作物的产量有着重要作用，而变速器又是其中的的关键部件，它输出的转速的稳定性直接影响的机器的播种精度和播种效率。
所以研究输出转速的稳定性就显得尤为的重要，基于MATLAB数学建模找到一种优化机构参数的方法和一组最优的参数是解决此问题的关键，因此优化设计无级变速器的机构参数就非常的有必要和实际意义。
1.2 无级变速器优化设计国内外研究现状1.2.1无级变速器国内外的研究成果国际上，在机械式脉动无级变速器领域，目前以德国、美国和日本的技术水平较高。
其成熟技术以德国的GUSA型及美国的ZERO—MAX型系列产品为代表。
GUSA型，国内称为三相并列连杆脉动无级变速器，分为GUSA I型(三相偏置摇块)和改进的GUSA II 型(三相对心摇块)两种。
GUSA I型最早由德国Heinrich Gensheimer和Sohne机器制造公司在50年代推出之后，该公司在80年代又对其加以改进推出了GUSA II型变速器，GUSA II型是目前性能最为优良的脉动式无级变速器，其变速范围宽，转速可以为零，调速方便，工作时输出转速的脉动度较小，此外，其结构紧凑，加工方便，传动可靠，因而应用广泛。
ZERO—MAX型，最早由美国ZERO—MAX公司于1962年推出，国内称为四相并列连杆式脉动无级变速器。
该类无级变速器具有较大的变速范围，转速可以为零，且调速响应快；其结构紧凑、轻巧，常用于小功率场合。
另外，日本生产的ZERO—MAX 型无级变速器不仅性能优良且独具特色。
有些规格的变速器带有变向手柄，可实现双向传动(变换输出轴的转向应在停机后进行)，有些变速器内部还装有防止过载的转矩限制器。
就国内而言，目前的产品大多是在以上两种机型的基础上加以仿制和改进而来的。
平行四杆仿形机构设计及运动仿真
，
毒 年 Ｉ Ｅ ｉ …￣ ＂ 果毹镑满足摄聃农艺要求。
一．
。
关键 辑谲弛机构 ｌ 设 Ａ Ｄ Ａ Ｓｌ 运镪 真 中图分类号 ： Ｔ Ｈ １ ２ １ ｌ １ 文献标志码： Ａ
： 文章编号 ： １ ０ ０ ２ — ２ ３ ３ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ７ － ０ １ ２ １ － ０ ３
ｏ ｆ【 】 ｎ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｆ ｏ ｕ ｒ — ｔ ｎ， ｉ ’ Ｉ ｎ ’ ｏ ｆ ｉ １ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ １ ） ｕ ｌ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＡＤＡＭＳ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ￣ ’ Ｐ ． ｌ ＇ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈ ｓ ｉ ｎ ｄｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｍａ ｘ ｉ ｍｎ ｎ ｌ ｏ ｆ
制 造业 信息 化
仿囊 ， 堤旗 Ｉ ＣＡ Ｄ Ｉ Ｃ Ａ ＭＩ Ｃ Ａ Ｅ ／ ＣＡ Ｐ Ｐ
黜 嚣 ｛
平行四 杆仿形机构设计及运动仿真
马华 永 Ｉ ｌ ， 王 卫 兵 ， 王 坤 ， 翟 庆钟 ， 郭德 卿 ‘ （ １ ． 石河 子 大 学 机 械 电气 工 程 学 院 ， 新 疆 石河 子 ８ ３ ２ ０ ０ ０ ； ２ ． 山东 五 征 集 团有 限公 司 ， 山 东 日照 ２ ６ ２ ３ ０ ６）
Ｉ Ｉ ｆ ｆ ） Ｐ ｒ ａ ｎ ｄ Ｉ ｏ ｗｅ ￣ ｐ ｒ ｆ ｌ ｆ ｌ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｄ ９ ０ Ｉ Ｉ １ Ｉ ｎ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｌ ｅ ｎ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ （ ‘ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｍｆ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｃ ａ ｎ
考虑运动副间隙的平面四杆机构动力学建模与仿真
考虑运动副间隙的平面四杆机构动力学建模与仿真运动副间隙是指机构中的运动副在运动过程中存在的一种松动现象，导致副间隙。
由于副间隙的存在，机构的运动会产生滞后、虚位误差和振动等问题，影响机构的精度和稳定性。
在平面四杆机构中考虑运动副间隙的动力学建模与仿真可以通过以下步骤进行：
1. 建立机构的运动学模型：根据平面四杆机构的结构和运动副间隙的位置，确定机构的坐标系和杆件连接的几何关系。
通过运动学分析，可以得到机构中各杆件的位置、速度和加速度等运动参数。
2. 建立运动副间隙的数学模型：运动副间隙可以通过非线性弹簧-阻尼器模型进行建模。
通过测量和实验，得到间隙的特性曲线，如间隙随杆件位移的变化关系。
运用模型参数估计方法，可以得到间隙的数学模型。
3. 建立机构的动力学模型：根据机构的运动学模型和运动副间隙的数学模型，可以在拉格朗日动力学原理的基础上建立机构的动力学模型，即机构中各杆件的运动方程。
4. 进行仿真分析：利用动力学模型，进行仿真分析。
通过数值计算方法，求解机构的运动方程，可以得到机构的位移、速度和加速度等动力学性能指标。
5. 优化设计与控制：根据仿真结果，对机构进行优化设计和控制策略的选择，以减小运动副间隙的影响，提高机构的精度和稳定性。
总之，考虑运动副间隙的平面四杆机构动力学建模与仿真是一项复杂的任务，需要综合考虑机构的结构特点、运动学关系和动力学特性等因素，通过合理的建模和仿真分析，可以为机构的设计和控制提供科学依据。
双滑块四杆机构参数的优化设计
【 摘
要】 针对工程 中常见的双滑块机构， 进行了双滑块四杆机构运动学和强度的分析。以杆长和
面积为设计 变量 ， 以满足 强度条件 为 目标 ， 建合理参数 并进行 了优 化设计 。借助 于数 学软件 ， 构 编制程
序进行算例分析计算， 获得较为理想的结构参数 ， 在闸阀双滑块阀体的优化设计 中取得 了 好的效果 ，
ｎ ｔｏ ｏ ｄ ｅｂ ｓ ｓ ｎ ｏ ｐｅ ｍｅｈ ｓ ． ａｄｔｅ ｅｈｄ ｒ ｉ ｓｈ ａｉ ｒ ｅｉ ｉｇｃｍ ｌ ｃａｉ ｓ ｈｍ ｐ ｖ ｅｔ ｓ ｄ ｇ ｏ ｆ ｎ ｘ ｎ ｍ
Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ ： ｔ ｌ ｅ Ｄｏ ｂ ｅ－ ｌ ｅ ｅ ｈ ｎ ｓ Ｗ ｉ ｕ ｒ ； ｅ Ｏ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｙ ｒ ｓ Ｇａ ｅ Ｖａ ｖ ； ｕ ｌ Ｓ ｉ ｒ Ｍ ｃ ａ ｉｍｓ ｄ ｔ Ｆｏ ｒ Ｂａ ｓ Ｔｈ ｈ ｔｍｉ ａ ｉ ｆ ｏ
（ 沈阳职业 技术学 院 ， 阳 １０ ４ ） 沈 １０ ５ Ｔｈ ｔ ｚ ｔ ｎ Ｄｅ ｉ ｆＰａ ａ ｔ ｒ ｆ ｈ ｕ ｌ— ｉｅ ｅ ０ｐ ｉ ａ ｉ ｓｇｎ ｏ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｅ Ｄｏ ｂｅ － ｄ ｒ ｍｉ ｏ ｔ Ｓｌ
Ｍ ｅ ｈ ｎｓ ｉ ｏｕ ｒ ｃ ａ ｉｍｓＷ ｔ Ｆ ｒＢａ ｓ ｈ
ｓｌ ｎｔｅｏｔ ａ ｄｓ ｔｅｄｕｌ－ｓｉｅ ａｅｖｌｅ． ｅ ｒｄｃ ｄ ｎｔｅｂ ｉｏ ｔ ｅｕｔｏ ｕｔ ｉ ｈ ｉ ｌ ｅｉ ｏ ｈ ｏｂｅ ｌ ｔ ａｖｓ ｏｕｔｍａｅｏ ａ ｓｆ ｈ ｒｓｌ ｓ ｐｍ ｇ ｆ ｎ ｄｇ ｐ ｓ ｈ ｓ ｅ ｓ ｆ
ＸＩ Ｈｏ ｇ Ｎ ｎ
（ ｈｎ ａ ｇＰ ｌｔ ｈ ｉ Ｃ ｌ ｇ ，ｈ ｎａ ｇ１ ４ ，ｈｎ ） Ｓ ｅ ｙｎ ｏ ｅ ｎｃ ｏｌ ｅＳ ｅ ｙｎ １ ０ ５ Ｃ ｉａ ｙｃ ｅ ０
断路器弹簧操动机构双四杆机构优化设计
断路器弹簧操动机构双四杆机构优化设计邓斌;邓慧心【摘要】断路器弹簧操动机构中四杆机构的结构参数直接影响着断路器动触头的速度和位移.很多厂家在生产弹簧操动机构过程中,四杆机构设计较多为经验设计,需要不断试验、修改、比较.为适应实际生产过程中不同机构输出要求,能够快速准确给出四杆机构系统的理论设计方法和修改方案尤为重要.文中通过分析四杆机构与断路器弹簧操动机构的输出特性的关系,按照输出力特性设计铰链四杆机构结构参数.基于粒子群优化算法求解计算结果,运用MATLAB编程设计图形用户界面.图形用户界面中通过调整相应参数可以快速修改方案并得到计算结果,使弹簧操动机构四杆机构设计直观方便.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2018(036)008【总页数】5页(P39-43)【关键词】断路器弹簧操动机构;双四杆机构;优化设计;粒子群优化算法;图形用户界面【作者】邓斌;邓慧心【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TM560 引言在弹簧操动机构中四杆机构的应用能够实现高压断路器动触点的分、合闸动作从而实现电力系统的快速分断起到保护和控制电网的作用[1]。
因此，对于四杆机构的合理设计是极其重要的。
对于断路器中四杆机构的设计，在很多设计中大多依赖于设计者丰富的经验进行经验设计，较系统的理论设计方法较少。
文献[2]以输出转矩最小为目标，单独对反向四杆机构进行优化设计；参考文献[3]以相对容差大，成本低为目标对四杆机构容差进行优化。
在实际生产过程中当输出达不到给定要求时，需要快速给出准确的理论修改方案。
文中通过理论计算的方法对断路器弹簧操动机构的铰链四连杆进行设计分析，从而得到四杆机构对断路器操动机构的输出影响，准确得出合理参数值。
1 铰链四杆机构在断路器中的应用铰链四杆机构是断路器操动机构中普遍采用的传动机构。
在断路器操动机构中四杆机构与凸轮的结合使用能够让断路器实现快速分合闸运动。
四连杆机运动学分析
栏杆机四杆机构运动学分析1 四杆机构运动学分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
三台设备测绘数据分别如下：第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm，L2=73.4mm，L3=103.4mm，L4=103.52mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) <其余两杆长度之和(103.4+103.52)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-1 II-1型栏杆机机构测绘及其运动位置图第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm，L2=50.1mm，L3=109.8mm，L4=72.85mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) <其余两杆长度之和(109.8+72.85)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-2 II-2型栏杆机机构测绘及其运动位置图第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm，L2=64.25mm，L3=150mm，L4=90.1mm最短杆长度+最长杆长度(163.2+64.25) <其余两杆长度之和(150+90.1)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-3 III型栏杆机机构测绘及其运动位置图在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
机载机箱结构分析与仿真技术研究的开题报告
机载机箱结构分析与仿真技术研究的开题报告
1. 研究背景和意义
机载机箱是指用于机载设备的机箱，它通常需要具有高强度、轻量化、稳定性等特点，并且需要可以承受复杂的机载环境和振动环境下的压力和冲击。
随着航空航天技术的快速发展，机载设备系统也在不断升级和拓展，因此机载机箱的设计和仿真技术对于提高机载系统的可靠性、减轻重量、降低成本具有非常重要的意义。
2. 研究目的和内容
本研究的主要目的是探索机载机箱结构分析和仿真技术，包括机载机箱的结构设计、力学特性分析、优化设计和仿真验证等方面。
具体内容包括：
1）机载机箱的设计要求和分析方法
2）机载机箱的材料选择和结构设计
3）机载机箱的有限元分析和优化设计
4）机载机箱的仿真验证和测试
3. 研究方法和实施步骤
本研究将采用理论研究和实验测试相结合的方法，具体步骤如下：
1）搜集相关文献资料，了解机载机箱的发展历程和研究现状，总结机载机箱的设计要求和分析方法。
2）选取合适的材料，设计机载机箱的结构模型，进行有限元分析和优化设计，得出最佳方案。
3）制作机载机箱的实物样机，进行强度和稳定性测试，验证有限元仿真结果的准确性。
4. 预期研究成果和意义
预期的研究成果包括：
1）机载机箱结构设计和分析方法的改进和创新；
2）机载机箱结构的优化设计和制备方法的改进；
3）机载机箱结构的性能和稳定性测试数据。
以上成果对于提高机载设备系统的可靠性、减轻重量、降低成本具有非常重要的意义，对于改进机载设备的综合性能具有重要的推动作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｕｐ
ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｂｙ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｇｕｉｄｉｎｇ ＡＤＡＭＳ
ｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｔｏ
ｇｅｔ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｒ，ｔｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ＭＡＴＬＡＢ ｓｏｆｉｗａｒｅ ｔｏ
ａ
ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅｓｅ ｄａｔａ，ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｉｔｓ ｔｅｎｓｉｌｅ ａｎｄ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｆｉｎａｌｌｙ ｓｅｃｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｓｈａｐｅ
Ｘ
ｈ２＝５４．２６ ｍｍ３。
沿杆方向的力ｆ＝只ｃｏｓ０＋Ｆｙｓｉｎ０，其中日为时间 的函数，这里设置仿真的转速为２４。／ｓ，初始角度为
６４．９８０。可知
在面积一定的情况下，厚度ｈ越大，抗弯能力越 强。假设截面面积不变，寻找厚度ｈ和宽度ｂ的较佳 配比。从抗拉强度和抗弯强度的分析可知初始宽度和 厚度有余量。为使设计更为经济合理，在大于临界截
ＭＰａ。
；
Ｉ、
ｌ、Ｊ
Ｊ、Ｊ ， ， ／ ／
妻；
ｆ
＼／
、ｌ
、Ｉ Ｖ ～ Ｉ＼／ ｌ— ， ， ／１
、
ｌ，、
＼
｛产斗
＼
＼／
，
＼／Ｉ
』
、
盯同／８
焉曩烹烹曩＝息■＝急曩＝黑愚…
图８杆ＡＢ应力图 Ｆｉｇｕｒｅ
８ Ｓｔｒｅｓｓ ｍａｐ ｏｆ ｓｈａｆｔ ＡＢ
．影∥
图６
Ｆｉｇｕｒｅ ６
Ａ点沿杆方向的节点力图
Ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｆｏｒｃｅ ａｌｏｎｇ ｓｈａｆｔ ｏｆ ｎｏｄｅ Ａ
如果保持杆的宽度不变，并满足强度要求，求得杆 的最小临界截面积为１６．４ ｔｏｎｉ２以及临界厚度０．２０５ ｍ。 ４．２抗弯形式的强度校核 杆件的初始厚度和宽度保持不变，仍为ｈ＝４０
ｍｍ
最大应力在Ｂ点处，为２３１ ＭＰａ，满足强度要求。
由分析可知，杆件Ｂ点处存在较大应力集中，为保证 强度要求对此处进行加强处理，增大环面的接触面积。
Ｇ ．１＝ｒ Ｉ 一４ ６
Ｙ ｌ ２８１ ８ Ｉ
６０４．８ ８４０ ０ ６１０ ４ １３３ ３ —１３４ １
２加０
７７５ ２ Ｉ １２０ ０ ８４０ ０ 一２ ２
１ ８２４ ０ １ ５６５ ５ ２ ２５０ ４ ｌ ９８６ ｌ
，
膏 Ｌ
８００ ０
９２８ ７
时间／８
图４
Ａ点ｌ，方向和ｘ方向的分力曲线
Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｎｏｄｅ Ａ
第３０卷第１期 ２０１２年２月
轻工机械
Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ０１．３０ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１２
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
［研究・设计］
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２８９５．２０１２．０１．００４
装籀机双圆杆枫构的动力学 仿真分析及结构优化
贺兵，唐江，何文成，王先林
（湖南工业大学机械工程学院，湖南株洲４１２００８）
的ｘ，Ｙ方向受到的力，其中曲线ｌ为Ａ点Ｙ方向的受 到的力，曲线２为ｘ方向受到的力‘“。
表１节点坐标参ａｔｔ／ｍｍ
Ｔａｂｌｅ １ 节点ｘ
Ａ 日 Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ ２ ２８０ ０ ２１１２ ０
Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｎｏｄｅｓ
Ｙ ７２０ ０ ４００ ０ —１１．６ ６００ ０
节点ｘ
得到最后模型见图９。
和ｂ＝８０ ｍｍ；求垂直于杆方向的力（与求沿杆方向的
万方数据
［研究・设计】
贺兵．等装箱机双四杆机构的动力学仿真分析及结构优化
别对杆ＡＢ受力进行拉压形式和抗弯形式强度分析和 校核，通过调整ＡＢ杆截面尺寸和局部结构，最后得到 较合理的截面参数和形状。从而减轻双四杆装箱机机 构的质量以及减少实际生产过程中的耗材。
ｍｍ，宽度ｂ＝８０
ｍｍ。
下调整，将杆的宽度调整为６５ ｍｍ，厚度调整为 ３２ ｍｍ。在ＡＮＳＹＳ中进行强度分析，其应力分布见
图８［引。
在ＭＡＴＬＡＢ中编程计算Ａ点处沿杆方向的节点 力，见图６。并得到其一个周期中最大的值４
最大压强值为１．２８２ ＭＰａ，小于屈服强度２５０
４４
一
１０３．７
Ｎ。杆件的初始厚度ｈ＝４０ ｍｍ，宽度ｂ＝８０ ｍｍ；得出
Ｘｉａｎ＝ｌｉｎ ４１２００８，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｕｚｈｏｕ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｌｉｇｈｔｅｎ ｐａｃｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｒａｗ—ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｓｕｍｅ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｂｕｉｌｔ ｕｐ ｔｈｅ ３一Ｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｆｏｕｒ—ｂａｒ ｐａｃｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｔｈ Ｐｒｏ／Ｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｎ ｐｒｏｃｅｅｄｅｄ
（上接第１３页） ５结论
３
工大学．２００４ 江祖勇基于虚拟样机技术的胺印机递纸机构分析研究［Ｄ］西 安：西安理工大学，２００５．
４
１）根据定心下摆式递纸机构工艺过程要求，从常 见的凸轮从动件运动规律中选择适合高速轻载的运动
规律。
石永刚，棘撮华凸轮机构设计［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，
１９９５
５
越韩，丁爵曾，粱锦华．凸轮机柄设计［Ｍ］北京：高等教育出版
为４点的ｙ坐标，其余依此类推。
作者简介：贺兵（１９７６），女，湖南泪罗人，湖南工业大学机械工程学院副教授，工学硕士，主要从事包装机械设计、教学及科研工 作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｂｉｎ—ｘｉａｎｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｎ
万方数据
【研究－设计］
贺兵。等装箱机双四杆机构的动力学仿真分析及结构优化
ｌ
ｌ
襄墨糯麓耋
・将各杆转成・．ｘｔ文件
中，起步和终止均缓慢平稳，中途运动较快，空回程快
速运行，缩短了非工作时间，提高了生产效率¨引。目
前双四杆机构已达到这些要求，但是结构相对粗笨，需 要进行结构上的优化。为了减轻装箱机双四杆机构的 质量，以减少实际生产过程中的耗材，需要对杆的受力 进行分析即动力学分析，进而根据受力情况对强度进 行分析和校核，最后进行截面尺寸和形状的优化。
参考文献Ｉ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：
［１］ 贺兵．刘扬基于ＡＤＡＭＳ的啤酒瓶装箱机的运动仿真分析和优 化设计［Ｊ］轻工机械．２００８，２６（１０）：３４—３７ Ｅ２］周春国．童林啤酒瓶装箱机的运动分析［Ｊ］机械科学与技术． ２０００，１９（４）：５９０—５９１ ［３］ 贺兵．基于虚拟样机技术的包装机械系统仿真研究［Ｊ］包装工
摘要：为了减轻双四杆装箱机机构的质量，以减少实际生产过程中的耗材，采用Ｐｒｏ／Ｅ建立了装箱机双四杆机构零件 的三维模型，并导入ＡＤＡＭＳ软件建立了虚拟样机，然后进行动力学仿真，得到杆的受力数据，接着运用ＭＡＴＬＡＢ软件对 这些数据进行处理，分别对其进行抗拉形式和抗弯形式强度分析和校核，最后在满足强度的条件下得到较合理的截面参 数和形状。图９表２参８ 关键词：装箱机；双四杆机构；动力学分析；优化 中图分类号：ＴＨｌｌ２．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５—２８９５（２０１２）０１—００１４－０５
面积和６×ｈ２＝５４．２６ ｍｍ３的情况下，对截面参数做如
Ｆ，＝ｔＣＯＳ［（６４．９８＋２４ｔ）Ｘ（Ｉｒ／１８０）］＋ Ｆ，ｓｉｎ［（６４．９８＋２４ｔ）Ｘ（＂ｒｒ／１８０）］
由于在ＡＤＡＭＳ输出的数据为离散化得数据点，
力ｆ和角度０都是时间的不规则函数，所以要借用 ＭＡＴＬＡＢ工具进行数值运算。初选杆的厚度ｈ＝４０
ｔｉｍｅ－１２．３：０，Ｆ，ＩＦ（ｔｉｍｅ－１９．５：Ｆ，Ｆ，０））＋ＦＮ。 ３动力学仿真
，
经过动力学分析，对各杆件节点力进行比较发现 杆件ＡＢ受力最大。所以这里仅对ＡＢ杆进行分析。 测得杆件Ａ点力见图４。２条曲线分别为Ａ点所受到 图２双四连杆机构简图
Ｆｉｇｕｒｅ ２ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｆｏｕｒ—ｂａｒ ｌｉｎｋａｇｅ
２０１２年第１期
４抗拉和抗弯形式的强度校核及强度分析
４．１
力同方法），其图形见图７。其最大值为４
０９１．５ Ｎ。
抗拉形式的强度校核 ＡＤＡＭＳ测量的数据在任意位置都是基于笛卡尔
，、
坐标系的，设杆件与水平面间的夹角为０。则在任意
位置有如图５所示的力学模型。
罨
＿Ｒ
Ｈ
∥１
厂、
ｒ’
Ｉ
／Ｌ
暖； ｊＩ鬯 ｛
，
ｆ
社．１９９３
２）根据复数极坐标矢量法，确定递纸机构中和递 纸牙相固结的摆臂ＣＤ的运动规律。 ３）利用反转法及矢量法求取递纸机构的实际
轮廓。
６
彭国勋，肖正扬自动机械的凸轮机构设计［Ｍ］北京：机械工业 ｍ版社．１９９０ 沈韶华．张晓玲共轭凸轮机构的计算机辅助设计［Ｊ］包装工程，
２００５．２６（５）：４３—４４．
ａｒｅ
ｍｏｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ｃｒｏｓｓ—
ｇａｉｎｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ．［Ｃｈ，９
ｆｉｇ．２ ｔａｂ．８
ｒｅｆ．］
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐａｃｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；ｄｏｕｂｌｅ ｆｏｕｒ—ｂａｒ ｌｉｎｋａｇｅ；ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｏ
Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｒｕｅ—Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｆｏｕｒ—Ｂａｒ Ｌｉｎｋａｇｅ ｏｆ Ｐａｃｋｉｎｇ