SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究
基于Solidworks的发动机曲柄连杆机构的运动仿真
基于Solidworks的发动机曲柄连杆机构的运动仿真胡一龙杨硕蒋娜付彦增【摘要】摘要:利用solidworks对单缸发动机活塞连杆系统进行三维实体装配，并制作动画；运用solidmotion模块对发动机曲柄连杆机构进行运动分析，生成运动特性仿真曲线.【期刊名称】河北建筑工程学院学报【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5【关键词】关键词:曲柄连杆机构；运动仿真；运动分析；solidworks；发动机0 引言发动机是汽车的心脏，发动机一旦出了故障，汽车往往就不能行走了.整个汽车的经济性、动力性、排放环保等无不与发动机的运行有关.所以，进一步发展和提高发动机设计制造技术，对发动机进行运动仿真具有非常重要的意义.发动机作为现代机械重要的动力装置，其结构性能直接影响着机械的工作性能.发动机活塞连杆系统作为发动机的重要部件之一，运动及受力情况十分复杂，是发动机设计的难点.对发动进行传统的静态分析已不能满足现代机械制造需求.然而随着计算机技术的飞速发展，使得虚拟样机技术得到广泛使用，克服了传统的以AutoCad为代表的二维设计的开发时间长,功能单一,设计过程中不能够及时发现设计中存在的问题的缺点，为设计和分析发动机活塞连杆机构的运动特性提供了巨大地帮助.其曲柄长度为40mm，连杆长度为120mm，λ=1/3，ω=720°/s.1 曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由曲柄(或曲轴、偏心轮)、连杆、滑块等刚性构件通过移动副和转动副连接而成的机构.曲柄滑块机构具有运动副为低副，各元件间为面接触，构成低副两元件的几何形状比较简单，加工方便，易于得到较高的制造精度等优点，因而在包括煤矿机械在内的各类机械中得到了广泛应用，如自动送料机构、冲床、内燃机、空气压缩机等.对曲柄滑块机构进行运动特性分析是当已知各构件尺寸参数、位置参数和原动件运动规律时，研究机构其余构件上各点的轨迹、位移、速度、加速度等，从而评价机构是否满足工作性能要求，机构是否发生运动干涉等.2 工作原理活塞式气压机是一种将机械能转化为气体势能的机构，如图1所示为一活塞式气压机的机构运动简图.从图中可以看出活塞式气压机可以简化为一曲柄滑块机构.该机构主要由曲柄、连杆、活塞、气缸等零件构成.当曲柄匀速转动时，由连杆推动活塞在气缸、内往.复移动，压缩汽缸内的空气.曲柄回转一周，活塞往复运动一次，气压机完成一次吸气、压气、排气的工作过程.3 运动分析仿真首先通过在新建好的装配界面插入零件对其添加相应的配合约束生成装配体，然后选择分析结果类型(如线性位移、线性速度、加速度等)，对机构进行求解分析，最后输出相应的分析结果.3.1 创建装配体首先按下列顺序插入“气缸”“活塞”“销轴”“连杆”零件，将“气缸”半圆柱面和“活塞”外圆柱面添加【同轴心】，将装配体“上视基准面”和“活塞”零件的“上视基准面”之间添加平行；将“销轴”外圆柱面和“活塞”用来安装销轴的圆柱孔面添加【同轴心】，将“销轴前视基准面”和“活塞右视基准面”之间添加重合，以上配合使得气缸和活塞只能沿着活塞母线方向相对平移，“销轴”只能沿着”活塞孔”的周向旋转.如图2所示.随后插入“连杆”，将“销轴”外圆柱面和“连杆”小端用来安装销轴的圆柱孔面间添加【同轴心】，复上述步骤在“销轴”的“前视基准面”和“连杆”零件的“前视基准面”之间添加重合.类似的重复上述方法，“曲柄”和“连杆”之间的配合，如图3所示.将“曲柄轴”圆柱面和“曲柄”圆柱孔面，添加【同轴心】，将“曲柄内测面”和“曲柄轴无圆角平面”间添加重合，将“曲柄轴草图3”和“活塞上视基准面”间添加【重合】，将“曲柄轴草图3”和“气缸前端面”之间添加120mm 距离，将“曲柄轴”设为固定状态，压缩【重合4】、【重合5】配合，最终效果图如图4所示.3.2 初始位置的确定在“连杆”的“上视基准面”和“活塞”零件的“右视基准面”之间添加一个平行配合.此配合只用于确定初始位置而不作为运动约束.将“连杆”的“上视基准面”和“活塞”的“上视基准面”，配合关系选择【平行】，注意一定要勾选【选项】下拉列表中的【只用于定位】复选框，否则它将会以运动约束添加配合导致仿真错误，如图5所示.将文件保存为，活塞式气压机运动仿真.SLDASM”.至此完成了装配体模型的创建.3.3 设置仿真条件添加“运动算例1”，【视图】菜单中勾选【MotionManager】选项，如图6所示.因为需要做线性位移、线性速度、线性加速度的运动分析，所以需要将【算例类型】设置为【Motion分析】，如图7所示.添加动力源，在【零部件/方向】下方“曲柄”与“曲柄轴”配合处的形边线，处添加马达并将其设置为旋转型.在【运动】中选择【等速】，输入数值”120RPM”，如图8所示.将结束时间拖至时间轴的0.5s处，或者右击结束时间帧，在弹出的下拉菜单中选择【编辑关键点时间】，在编辑时间对话框中，单击【设定准确时间】按钮，输入仿真结束时间0.5s，单击【确定】按钮，完成仿真时间的设定，如图9所示.编辑运动算例属性，在【Motion分析】一栏中，输入【每秒帧数】100，勾选【在模拟过程中动画】和【以套管替换冗余配合】复选框，其他设置采用默认值.如图10所示.3.4 仿真计算分析单击MotionManager工具栏中单击【计算】按钮，系统将仿真计算0.5s的内容，并在仿真过程中显示动画模型.仿真完成后，可以看到MotionManager 设计树的【配合】文件夹显示有0个冗余约束，如图11所示.(5)仿真结果分析线性位移分析，在【结果和图解】中，选取【位移/速度/加速度】，【线性位移】，【Z分量】，将“曲柄轴”零件“草图3”上的点和“销轴”零件“草图2”上的点设置为【要测量的实体】，然后选择【生成新图解】，【图解结果相对于】下选择【时间】，如图12所示，单击【确定】按钮，生成的图解如图15(a)所示.线性速度分析，在【子类别】中选择【线性速度】，在【要测量的实体】中选择配合下【同心1】，在【定义XYZ方向的零部件】中选择“气缸”，其他与线性位移分析步骤相同，如图13所示，生成的图解如图15(b)所示.线性加速度分析，在【子类别】中选择【线性加速度】，其他步骤与分析线性速度相同，如图14所示，生成的图解如图15(c)所示.4 结束语采用solidworks motion进行活塞连杆机构的运动仿真，可以方便的得到各个运动件的运动参数，同时可以检测构件间的干涉问题.为产品的设计和研究带来了极大的方便，曲线图反映了周期内气缸内活塞的速度位移及加速度的变化情况，由曲线图可以看出，活塞运动位于止点时的加速度最大，且速度的方向相反，活塞在该处所受阻力最大.[1]陈超祥，胡其登.SOLIDWORKS零件与装配教程.机械工业出版社，2017[2]吕英波，张莹.中文版SolidWorks2016完全实战技术手册.清华大学出版社，2016[3]陈超祥，胡其登.SOLIDWORKS高级教程简编.机械工业出版社，2017[4]陆宁，樊江玲.机械原理.清华大学出版社，2012doi：10.3969/j.issn.1008-4185.2018.01.026。
solidworks 连杆motion仿真 生成方程式
solidworks 连杆motion仿真生成方程
式
在SolidWorks中，使用Motion仿真可以模拟和分析机械系统的运动。
为了生成方程式，您需要先设置Motion仿真，然后使用结果来创建方程式。
以下是简单的步骤和解释：
1. 打开或创建一个SolidWorks模型：确保您的模型已装配正确，所有需要的零部件都已经导入。
2. 启动Motion插件：在SolidWorks中，选择“插件”>“Motion”。
这将打开Motion插件。
3. 设置连杆：在Motion界面中，您需要为每个连杆定义物理属性（如质量、质心等）和约束。
对于连杆，您需要定义其连接的关节类型（如旋转关节、线性关节等）和参数。
4. 设置仿真参数：定义仿真的时间范围、步数、输出设置等。
5. 运行仿真：点击“运行”按钮开始仿真。
仿真完成后，您将看到运动的结果，包括速度、加速度、力和扭矩等。
6. 创建方程式：在仿真结果中，选择您感兴趣的参数（如速度、加速度等），然后使用SolidWorks的公式编辑器创建方程式。
这样，您就可以将仿真结果与实际参数关联起来，进行更深入的分析和优化。
注意：上述步骤只是一个概述，具体的操作可能会因SolidWorks的版本和设置而略有不同。
如果您需要更详细的步骤或遇到任何问题，请参考SolidWorks 的官方文档或联系技术支持。
基于X3D的曲柄摇杆机构运动仿真
基于X3D的曲柄摇杆机构运动仿真文章研究了使用Solidworks软件为机构建模、输出为X3D格式的方法，并分析了曲柄摇杆机构的运动规律，结合MATLAB软件计算出各构件的运动轨迹，在X3D格式文件中实现了曲柄摇杆机构运动仿真。
标签：X3D；MATLAB；Solidworks；曲柄摇杆机构；运动仿真机械基础是士官职业技术教育机电类专业的一门专业基础必修课。
常用机构的运动仿真是机械基础课程非常重要的教学素材，运用X3D技术，制作的常用机构的运动仿真动画，能激发学生的学习兴趣，增强教学效果。
一、X3D技术概述X3D是Web3D组织发布的一种开源三维图像标记语言，是VRML标准的最新版本，它基于XML开发，已经通过ISO认证，被各大建模软件（UG NX、Solidworks、Pro/E等）支持。
X3D语言具有组件化、可扩展化，支持多种媒体、用户交互、脚本语言、网络超链接等特性，目前，广泛应用于科研、教学、商务及军事等领域。
二、曲柄摇杆机构运动仿真1.总体思路曲柄摇杆机构，是具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。
一般情况下，曲柄为主动件，做匀速圆周运动，而摇杆为从动件，做变速往返摆动，连杆的一端连接曲柄的运动端，另一端连接摇杆的运动端，做平面复合运动。
实现该机构的运动仿真，要点在于绘制构件的三维模型、计算各构件的运动轨迹以及在X3D 文件中用ROUTE节点将相关传感器节点连接起来。
2.零件建模X3D语言支持使用基本几何节点创建简单的三维模型。
比如，使用Sphere 节点创建球体，使用Cylinder节点创建圆柱体，但对于较复杂的组合体模型，使用Solidworks建模再转为X3D格式则更为简便。
具体方法如下：（1）使用Solidworks软件建立零部件和减速机模型；（2）将模型导出为VRML格式；（3）使用X3D-Edit软件将VRML格式文件转换为X3D格式。
曲柄摇杆机构运动仿真涉及的X3D节点主要有Orientation Interpolator朝向插补器节点（实现模型节点的旋转）、Position Interpolator位置插补器节点（实现模型节点的平移）和Time Sensor时间传感器节点（控制模型节点的运动）。
基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真
第1期(总第146期)2008年2月机械工程与自动化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION No 11Feb 1文章编号:167226413(2008)0120077202基于SolidWorks 的连杆机构的运动分析与仿真卫江红(德州学院机电工程系,山东 德州 253015)摘要:研究了在SolidWorks 平台上进行连杆机构运动分析与仿真的方法。
以型转化及广义型转化理论为运动分析的理论基础,采用VC ++610编程语言,利用SolidWorks 提供的API 接口,实现了三维实体构件的建模、机构的分解和分析仿真的自动化。
关键词:运动分析;仿真;SolidWorks ;连杆机构中图分类号:TH 13315∶TP 39119 文献标识码:A收稿日期:2007205209;修回日期:2007209217作者简介:卫江红(19802),女,山西运城人,助教,硕士。
0 引言目前,国外机构运动分析方面的软件在人机交互、图形图像处理和可视化方面做的比较好,但在运动分析时一般采用非线性方程组迭代求解,速度慢,特别是对于比较复杂的机构就更慢,有时甚至不能收敛;国内这方面的软件在运动分析及受力分析方法方面已达到世界先进水平,但大多是用二维符号表示传动类型和机构结构类型[1],一般也仅着眼于数值计算,缺乏与三维CAD 技术的紧密结合,不适合一般工程技术人员使用。
因此,以强大的三维实体造型软件为支撑软件,结合国内先进的分析方法,开发连杆机构参数化实体运动分析和仿真系统是十分有意义的。
1 连杆机构运动分析与仿真系统的实现图1为连杆机构运动分析和仿真系统功能模型。
系统具备对由转动副、移动副等连接而成的连杆机构进行三维参数化实体建模、运动学分析以及动态仿真的功能。
111 参数化构件库的建立及实体装配为了实现构件的快速建模和避免重复性工作,建立一些常用构件的三维参数化模板库,用户可以在特征模板中查询和调用各种构件模型,见图2。
基于Workbench仿真的内燃机曲柄连杆机构动力学分析
基于Workbench的仿真内燃机曲柄连杆机构动力学分析（机械与动力工程学院南京 211816）摘要：本文以S195 内燃机为例，对单缸内燃机的曲柄连杆机构简化模型进行了有限元分析。
根据力学分析结果和强度要求设计内燃机曲柄连杆机构结构，并应用UG软件建立该机构三维数字化虚拟装配模型，结合有限元理论及其分析软件ANSYS Workbench，模拟分析了曲柄连杆机构装配体动力学分析，结果表明，数字化模型结合装配体有限元分析，可解决曲柄连杆机构结构强度评价问题，有助于缩短汽油机开发周期和减少成本。
关键词：曲柄连杆，有限元分析，Workbench，动力学仿真。
Dynamic analysis of the crank connecting rod mechanismbased on Workbench simulation(Nanjing Technology of University, mechanical and power engineering,Yin Zhenhua, Nanjing, 211816)AbstractBased on the S195 diesel engine as an example, the crank connecting rod mechanism of single cylinder diesel engine was analyzed in finite element analysis. According to the mechanical analysis results and strength requirements, the structure of the engine crank connecting rod mechanism is designed, and the 3D digital virtual assembly model of the mechanism is established. Combined with the finite element theory and the analysis software ANSYS Workbench. The results show that the numerical model combined with the finite element analysis can solve the problem of structural strength evaluation of the crank link mechanism, which helps to shorten the development cycle and reduce the cost.Key words: crank connecting rod, finite element analysis, Workbench, dynamic simulation.0．引言随着发动机强化指标的不断提高，曲柄连杆机构的工作条件更加复杂[1-2]。
solidworks练习-曲柄连杆运动分析
曲柄-连杆运动分析
1.建立零件模型
a）新建零件图窗口，在前视图中画出曲柄草图.如图1所示。
然后，用拉伸特征建立曲柄三维模型，如图2所示
图1曲柄草图
图2 曲柄三维模型
b)分别创建连杆、摇杆、机架（与连杆相同）的三维模型，如图3、4、5所示
图3 连杆
图4 摇杆
图5 机架
2、建立曲柄摇杆机构的装配体模型
a）新建装配体窗口，将曲柄、连杆、摇杆、机架（与连杆相同）分别插入窗口中，如图6所示
图6 曲柄、连杆、摇杆、机架插入窗口
b）相应的孔创建同轴配合，相应的面创建重合配合，完成装配体.如图7所示
图7 曲柄摇杆机构的装配体模型
3．完成运动和动力分析
a）调入COSMOSMotion插件，设定机架为静止零件（绿色零件），其余为运动零件；如图8所示
图8 设定静止零件
b）将曲柄的固定铰链设定转速如图9所示，以及驱动力矩如图10。
将摇杆的固定铰链设定阻力矩如图11所示
图9设定转速
图10 设定驱动力矩
如图11设定阻力矩
b）进行仿真，并分别调出C点的受力曲线图12，摇杆的角速度图13以及角加速度曲线图14所示。
图12受力曲线图
图13摇杆的角速度图
图14摇杆的角加速度图。
发动机曲柄连杆机构的建模与仿真【毕业作品】
任务书设计题目：发动机曲柄连杆机构的建模与仿真1．设计（论文）的主要任务及目标（1）根据桑塔纳轿车相关性能参数完成对发动机曲柄连杆机构的选型设计；（2）利用软件完成曲柄连杆机构各部件的仿真建模、装配及运动仿真。
2．设计（论文）的基本要求和内容（1）完成机构本体零部件设计并撰写设计说明书一份；（2）完成零部件仿真及装配仿真一份；（3）完成零件图及装配图一套。
3．主要参考文献《机械设计》高等教育出版社《发动机设计》机械工业出版社《内燃机设计》机械工业出版社相关技术参数国家标准4．进度安排注：一式4份，系部、指导教师各1份、学生2份：[毕业设计（论文）]及答辩评分表各一份发动机曲柄连杆机构建模与仿真摘要:以桑塔纳2000AJR型发动机为例，基于相关参数对发动机曲柄连杆机构主要零部件进行结构设计计算，同时进行强度、刚度等方面的校核，并进行相关运动学分析和机构运动仿真分析，以达到良好的生产经济效益。
目前国内外对发动机曲柄连杆机构的设计,建模与分析的方法很多，而且已经完善和成熟，但仍缺乏一种基于良好生产效益、经济效益上的综合性分析，本次设计在清晰、全面剖析的基础上，有机地将各研究模块联系起来，达到既简便又清晰的设计目的，力求为发动机曲柄连杆机构的设计提供一种综合全面的思路。
关键词：发动机曲柄连杆机构,机构设计, Pro∕Engineer,AutoCADMODELING AND SIMULATION OFCRANKSHAFT IN THEENGINEAbstract: Santana 2000AJR engine, for example, based on the relevant parameters of the engine crank linkage main components structural design calculations, while the strength, stiffness and other aspects of the check, and associated institutions kinematic analysis and motion simulation analysis to achieve good production value for money.At present method design, modeling and analysis of domestic and foreign engine crank linkage of many, and has perfect and mature, but still lacks a good production efficiency based on comprehensive analysis of the economic benefits of this design in a clear, on the basis of comprehensive analysis, organically linked to each research module, to achieve both simple and clear design purpose, strive to design the engine crank linkage provides a comprehensive idea.Keyword:Engine crank linkage,MechanismDesign,Pro/Engineer,AutoCAD目录1绪论 (1)1.1国内外发展现状 (1)1.2研究的目的及意义 (1)1.3研究的主要内容 (2)2总体方案的设计 (2)2.1原始参数的选定 (2)2.2原理性方案设计 (4)2.3结构性方案设计 (5)2.4设计方案的确定 (5)3曲柄连杆机构受力分析 (7)3.1曲柄连杆机构运动学 (8)3.1.1 活塞位移 (8)3.1.2 活塞的速度 (9)3.1.3 活塞的加速度 (9)3.2曲柄连杆机构中的作用力 (10)3.2.1 气缸内工质的作用力 (10)4活塞组的设计 (10)4.1活塞体的设计 (11)4.1.1 活塞的工作条件和设计要求 (11)4.1.2 活塞的材料 (12)4.1.3 活塞头部的设计 (12)4.1.4 活塞裙部的设计 (16)4.2活塞销的设计 (18)4.2.1 活塞销的结构、材料 (18)4.2.2 活塞销强度和刚度计算 (19)4.3活塞销座 (20)4.3.1 活塞销座结构设计 (20)4.3.2 验算比压力 (20)4.4活塞环设计及计算 (20)4.4.1 活塞环形状及主要尺寸设计 (20)4.4.2 活塞环强度校核 (21)5连杆组的设计 (23)5.1连杆组的工况、基本设计要求与材料选择 (23)5.1.1、连杆组工作情况 (23)5.1.2、连杆组设计要求 (23)5.1.3、连杆组材料的选择 (24)5.2连杆结构与尺寸的确定与校核 (24)5.2.1 连杆长度的确定 (24)5.2.2连杆小头的结构设计与强度、刚度计算 (24)5.2.3 连杆杆身的结构设计与强度计算 (27)5.2.4 连杆大头的结构设计与强度、刚度计算 (30)6曲轴的设计 (33)6.1曲轴的结构型式和材料的选择 (33)6.1.1 曲轴的工作条件和设计要求 (33)6.1.2 曲轴的结构型式 (34)6.1.3 曲轴的材料 (34)6.2曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计 (35)6.2.1 曲柄销的直径和长度 (35)6.2.2 主轴颈的直径和长度 (35)6.2.3 曲柄的设计 (36)6.2.4平衡块 (36)6.2.5 油道的布置与油孔的位置和尺寸 (37)6.2.6 曲轴两端的结构 (37)6.2.7 曲轴的止推 (38)6.3曲轴的疲劳强度校核 (38)6.3.1 作用于单元曲拐上的力和力矩 (38)6.3.2 名义应力的计算 (43)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)1绪论1.1国内外发展现状目前，应用最广、数量最多的汽车发动机为水冷、四冲程往复活塞式内燃机，其中汽油机多用于轿车和轻型客货车上，而大客车和中、重型货车发动机多为柴油机。
曲柄连杆机构运动学仿真
课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1CATIA V5软件介绍 (1)1.2ADAMS软件介绍 (1)1.3S IM D ESIGNER软件介绍 (2)1.4本次课程设计的主要内容及目的 (2)2 曲柄连杆机构的建模 (3)2.1活塞的建模 (3)2.2活塞销的建模 (5)2.3连杆的建模 (5)2.4曲轴的建模 (6)2.5汽缸体的建模 (8)3 曲柄连杆机构的装配 (10)3.1将各部件导入CATIA装配模块并利用约束命令确定位置关系 (10)4 曲柄连杆机构导入ADAMS (14)4.1曲柄连杆机构各个零部件之间运动副分析 (14)4.2曲柄连杆机构各个零部件之间运动副建立 (14)4.3曲柄连杆机构导入ADAMS (16)5 曲柄连杆机构的运动学分析 (17)结束语 (21)参考文献 (22)1 绪论1.1 CATIA V5软件介绍CATIA V5(Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application)是法国Dassault公司于1975年开发的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件。
它的内容涵盖了产品概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成、生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。
CATIA V5不但能保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。
CATIA V5大量应用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与3C产业、NC加工等领域。
由于其功能的强大而完美，CATIA V5已经成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域。
法国的幻影2000系列战斗机就是使用CATIA V5进行设计的一个典范；波音777客机则使用CATIA V5实现了无图纸设计。
曲柄导杆滑块等机构测试仿真实验报告
曲柄导杆滑块等机构测试仿真实验报告一、实验目的本次实验的目的是对曲柄导杆滑块等机构进行测试仿真，通过实验数据分析，掌握该机构的运动规律和特性，为机构设计和优化提供参考。
二、实验原理曲柄导杆滑块等机构是一种常见的机械传动装置，其主要由曲柄、连杆、导杆和滑块等部件组成。
在运动过程中，曲柄带动连杆运动，使导杆产生往复直线运动，从而驱动滑块完成工作。
三、实验器材本次实验所使用的器材包括：计算机、SolidWorks软件、Matlab软件。
四、实验步骤1.建立曲柄导杆滑块等机构三维模型利用SolidWorks软件建立曲柄导杆滑块等机构三维模型，并进行参数设置和装配。
2.进行运动分析利用SolidWorks Motion模块对该机构进行运动分析，并得出相关数据。
3.进行力学分析利用Matlab软件对该机构进行力学分析，并得出相关数据。
4.比较分析结果将两种分析方法得到的数据进行比较和分析，掌握该机构的运动规律和特性。
五、实验结果1.运动分析结果通过SolidWorks Motion模块对该机构进行运动分析，得到以下数据：曲柄转角：0~360度连杆长度：50mm导杆长度：100mm滑块位置：-50~50mm2.力学分析结果通过Matlab软件对该机构进行力学分析，得到以下数据：曲柄转角：0~360度连杆角度：0~180度导杆速度：0~10m/s滑块加速度：-10~10m/s^23.比较分析结果通过比较两种分析方法得到的数据，可以发现该机构的运动规律和特性与曲柄转角有关，当曲柄转角为180度时，导杆速度最大；当曲柄转角为90或270度时，滑块加速度最大。
此外，连杆角度与导杆速度呈正比关系。
六、实验结论通过本次实验可以得出以下结论：1.曲柄导杆滑块等机构的运动规律和特性与曲柄转角、连杆角度等参数有关。
2.该机构在不同工况下具有不同的性能表现，需要根据具体情况进行优化设计。
3.利用SolidWorks Motion模块和Matlab软件可以对该机构进行运动分析和力学分析，为机构设计和优化提供参考。
280柴油机曲轴连杆活塞机构的运动学动力学仿真
$"# 标 准 型 柴 油 机 的 曲 轴 ! 连 杆 ! 活塞机构进行了运动学和 动力学仿真分析。 仿真得到的机 构运动学和动力学特性， 与理论 计算结果吻合较好， 可为该型柴 油机的曲柄连杆机构的优化和 改进设计提供依据。 对于其它型 号的柴油机， 应用同样的处理方 法，只要简化得当，就可以得到 好的模拟效果。
参考文献
% 刘延柱 K 多刚体系统动力学 2 高等教育出版社， %L"L2 王以伦 2 多刚体动力学基础 2 哈尔滨工程大学， $ 陈乐生， %LL,2 1 郑启福 K 内燃机动力学 2 国防工业出版社， %LL%2 杜静 2 机械 C>M 0 C>N 应用技术基础 2 机械工业出版社， & 陈国聪， $##$2
参考文献(4条) 1.刘延柱 多刚体系统动力学 1989 2.陈乐生.王以伦 多刚体动力学基础 1995 3.郑启福 内燃机动力学 1991 4.陈国聪.杜静 机械CAD/CAE应用技术基础 2002
相似文献(10条) 1.学位论文 杨拴柱 RFID倒装键合机预贴片系统设计与仿真 2006
本文研究了RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）标签封装设备中预贴片系统的设计、分析与实现。预贴片系统主要功能是通过倒装贴片工艺将 RFID 芯片倒扣于天线基板上，实现芯片与天线的电气和机械连接，其性能直接影响到最终RFID 标签的质量。 论文对预贴片系统的整体结构进行了分析，将系统划分为四个机构：芯片送料机构、翻转头机构、贴片机构和XY 运动平台，主要对多吸嘴转盘式贴装头进行了 设计。 提出了满足技术指标要求的整体设计方案。 由于预贴片系统两个翻转头和两个贴装头机构在工作空间中存在干涉，使用Deneb/Envision 软件对预贴片系统进行了芯片封装过程的运动学仿真，根据仿真结 果，本文设计了系统的运动时序，在确保系统运动过程中不发生干涉情况下，使预贴片系统达到了预期的生产效率。此外，还根据仿真结果，确定了翻转头最小转动 加速度，以保证两个翻转头共用一个芯片送料机构不影响整个系统效率。 由于预贴片系统要求速度快，因此采用了同步带定位系统。为了研究同步带定位系统的振动情况，本文建立了同步带定位系统的简化模型，并将模型的仿真结果 与实验结果进行了比较与分析。动力学仿真结果显示，同步带定位系统系统在驱动力发生跳跃时，负载的加速度出现振动。 针对设备开发中控制程序复杂，团队开发而硬件资源不足的情况，本文提出了一种将仿真过程中编写的控制代码直接移植到控制系统中的方法。文中采用组件的 方法，对系统原型进行了实现。
SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究
基于SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究发表时间：2012-2-28 作者: 陈敏*刘晓叙来源: 万方数据关键字: 发动机运动学动力学仿真本文用SolidWorks软件建立了一个简化的单缸发动机模型，用COSMOS Motion对该模型进行了发动机运动学和动力学仿真，对运动学仿真的结果进行了验证。
设计往复活塞式发动机时，要进行发动机的运动学和动力学计算，发动机的运动学是计算发动机活塞的位移、速度和加速度。
动力学计算主要包括主要运动件的载荷，为零件的强度计算提供依据。
在过去的设计中，发动机的运动学和动力学引算一般是采用计算机编程的方式进行。
SolidWorks是目前应用较为广泛的三维设计软件，COSMOS Motion是以ADAMS软件的技术为内核的机构运动学和动力学仿真软件，是SolidWorks的一个插件，与SolidWorks可以进行无缝对接。
我们运用该软件，对一个简化的单缸发动机模型进行了运动学与动力学仿真，其结果对往复活塞式发动机的运动学和动力学设计计算有参考意义，现将研究情况介绍如下：1 发动机模型的基本情况为了研究的需要，建立了一个简化的单缸发动机模型，主要的结构参数为：缸径125mm，行程160mm，连杆大、小头孔中心距210mm，λ=0.381。
发动机的活塞、活塞销、连杆和曲轴用SolidWorks进行三维实体造型设计，然后进行装配，发动机装配后效果及坐标系见图1。
图1 发动机模型2 发动机的运动学仿真由于是对一个特定的模型作定量的运动学和动力学仿真，所以，从简单起见，在仿真参数中，将曲轴的转速设为60r/min，即1r/s。
在COSMOS Motion中运行仿真后，可以得到活塞运行的位移、速度和加速度，见图2、图3、图4。
图2 活塞的位移图3 活塞的速度图4 活塞的加速度按照活塞位移x、速度v和加速度α的近似计算公式：以仿真时间0.3s时为例，对仿真结果进行了验算。
基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真
最后以ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ为支撑软件，利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ提供的ＡＰＩ接口，在ＶＣ＋＋６．０开 发环境下，编制大量程序，实现了整个软件系统。并给出了运用此系统对几种常用连杆 机构进行分析和仿真的算例。
卫江红：基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的连杆机构的运动分析与仿真
所以说以强大的三维实体造型软件为支撑软件结合国内先进的分析方法，开发具有 自主知识产权的连杆机构参数化实体运动分析和仿真系统的软件是十分有意义的。本文 采用的软件平台是ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ，分析理论采用的是型转化理论１２】和广义型转化理论【３１。
关键词：型转化理论；参数化模型；运动分析；实体仿真
卫江红：基于ｅｍａｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ—Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｉｎｋａｇｅｓ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉ６ｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍｅａｎｓ ｉｎ ｍｏｄｅｍ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｗｉｔｌｌ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｔ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｅｅｋｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ ｐｌａｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｓｏｌｉｄ ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｓｏｌｉｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅｓ．Ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅｓ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｉｎｇ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｏｂｊｅｃｔ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｗｉｔｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅａｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ． Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｅｘａｃｔ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄａｔａ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｌｉｎｋａｇｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｕｔｏｍａｔｉｃｉｔｙ ｉｓ ｈｊ曲ｉｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ．
基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真共3篇
基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真共3篇基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真1基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真引言机械工程是一门涵盖广泛领域的学科，而其核心是机械设计。
机械设计在现代化社会中具有举足轻重的地位，是实现生产自动化、机械化和数字化的必不可少的手段。
在机械设计中，连杆机构是一种非常重要的机械构件，因其能够将单向的直线运动转换为复杂的曲线运动。
因此，了解和掌握连杆机构的运动特点对于机械工程师和设计师具有非常大的实用价值。
本文将介绍基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真。
正文SolidWorks是目前应用最广泛的三维计算机辅助设计(CAD)软件之一，其主要功能是建立三维模型和进行工程分析。
在SolidWorks中，连杆机构是一种常用的机构，在机械设计中有着广泛的应用。
通过 SolidWorks 可以进行连杆机构的建模、运动分析和仿真等全过程，以便更好地理解该机构的运动特点，为机械设计提供便利。
连杆机构是一种具有连杆、销轴和铰链等构件相互连接而成的复杂机械结构。
通过连杆机构可以将旋转运动和直线运动相互转换，实现有效的动力传递和力量转换。
对于机械设计师而言，了解连杆机构的运动特点是非常重要的。
在SolidWorks中，连杆机构的建模首先需要考虑构件的建立。
构件的建立应符合物理规律和机械原理，并使得机构具有合适的运动特性。
比如，在连杆机构中，需要考虑杆件的长度、销轴的直径、铰链的设计等因素。
在建模过程中，需要给予合适的参数设定，从而实现模型的运动模拟。
模型建立完毕后，可进行三维建模、组装和运动仿真。
通过连杆机构的仿真，可以深入地理解机械运动规律和性能特点，为机械设计提供便利。
此外，连杆机构的运动分析也是非常重要的一步。
通过对运动分析的深入研究，可以了解动力学和运动学的相关规律，为机械设计提供依据。
具体地，运动分析包括以下几个方面：速度和加速度分析、运动轨迹分析、力学分析等。
基于SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究
Ｔｈ ｔ ｄ ｎ Ｃｒ ｎ — ｌ ｋ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｎａ ｉ ｓ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｕ ｙ ｏ ａ ｋ — ｉ ｃ ａ ｉｍ Ｄｙ ｍ ｃ ｉ ｌ ｔ ｎ ｏ
设 计往 复 活塞 式 发 动 机 时 ， 进 行 发 动 机 的运 要
动 学 和动 力学 计算 ， 动 机 的 运 动 学是 计 算 发 动机 发 活塞 的位 移 、 速度 和加 速 度 。 动 力 学计 算 主要 包 括 主要 运 动件 的 载荷 ， 零 件 的强 度 计 算 提 供 依 据 。 为 在过 去 的设计 中 ， 动 机 的运 动 学 和 动力 学计 算 一 发 般是 采用 计算 机 编程 的方 式进 行 。 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 是 目前应 用 较 为广 泛 的三维 设 计 软 ｏ ｄ ｒｓ ｉ 件 ，Ｏ ＭＯ ｔｎ是 以 Ａ ＡＭＳ软 件 的 技 术 为 内 Ｃ Ｓ ＳＭｏｏ ｉ Ｄ 核 的机 构 运 动 学 和动 力 学 仿 真 软 件 ， Ｓｌ Ｗｏｋ 是 ｏｉ ｒｓ ｄ 的一 个插 件 ， Ｓｌ Ｗｏｋ 与 ｏｉ ｒｓ可 以进 行 无 缝 对 接 。我 ｄ 们运 用该 软件 ， 对一 个 简 化 的 单 缸 发 动 机模 型 进行
摘要 ： Ｓｌ Ｗｏ ｓ 用 ｏｄ ｒ 软件建立 了一个 简化的单缸发 动机模 型 ， Ｃ Ｓ ＳＭｏ ｏ ｉ ｋ 用 Ｏ ＭＯ ｔ ｎ对该模 型进行 了发 动机运 动学 和 ｉ
动力 学仿 真 ， 对运 动学仿 真的结果进行 了验 证。在仿真 中 ， 点对双 质量连 杆换 算模 型与实 际连杆模 型进 行 了动 重 力学仿 真 ， 并对仿真 的结果进行 了分析 。仿 真结 果表 明： 双质 量连杆 换算 系统与 实际 连杆系统 之 间的动力 学仿真 结果存在一定 的差 异 ， 但对强度计 算的影响很小 。
发动机曲柄连杆机构动力学运动规律仿真研究
发动机曲柄连杆机构动力学运动规律仿真研究 Dynamics simulation analysis of engine crank connecting rod mechanism黄硕东风商用车有限公司发动机厂 湖北省十堰市 442001摘 要：本文从动力学角度研究了曲柄连杆机构的工作原理，，建立简易曲柄连杆机构的三维实体模型，利用机械系统动力学仿真分析软件HyperWorks，对dCi11发动机曲柄连杆机构进行仿真；并基于模态综合分析法研究柔性体的力学性能，对连杆进行了动态特性分析，得出连杆在自由模态情况下的模态振型；然后对该曲柄连杆机构进行运动学和动力学分析，得到连杆在一个工作循环过程中应力变化规律，从而确定了连杆的受力边界条件以及危险工况分析，为连杆优化设计和强度校核提供了依据，并为进一步分析和研究曲柄连杆机构特性提供了参考。
关键词：曲柄连杆机构 多体系统动力学 模态分析 结构优化 HyperWorksAbstract: This paper has studied the crank works from dynamics perspective. the mechanical system dynamics simulation software HyperWorks has simulated the crank of engine of car;And based on a comprehensive analysis of modal,Studied flexible body the mechanical properties and conducted a dynamic characteristics analysis to the connecting rod.Rod in the case of free modal shape has been came out.Then the crank has done kinematic and dynamic analysis, the connecting rod determined the linkage of the force boundary condition sin a work cycle variation of stress, and dangerous working conditions analysis, link optimization and strength check provides the basis for further analysis and study crank feature provides a reference.Keywords:Crank and Connecting Rod Mechanism, Multi-Body Dynamics, Model Analysis, Structural optimization, HyperWorks1 课题研究意义目前，随着工程技术的发展在研究曲柄连杆机构的运动学和动力学分析方法很多，而且已经较完善和成熟。
基于SolidWorks Motion的曲轴动平衡仿真
收稿日期：2018-01-11
机器或基础振动的重要原因之一。而所有造成这 种不平衡离心力 （旋转惯性力） 的因素都是随机 性质的，无法用计算得到，因此总要通过重力试 验 （静平衡） 和旋转试验 （动平衡） 来测定和校 正，使它降低到允许的程度[1]。
静平衡只要求惯性力达到平衡，主要指宽径比 小于0.2圆盘状转子，例如齿轮、盘形凸轮、带轮、 链轮及飞轮等。对于静不平衡的转子，不论它有多 少个不平衡质量，都只需在同一平面内增加或去除 一个平衡量就可获得平衡，故又称单面平衡。
Abstract:The compressor忆s 3D model is established by SolidWorks, and the dynamic balance of crankshaft is simulated under the Motion module. The crankshaft achieved dynamic balance using two-plane balancing method, which mects the requirements of the rigid rotor balance precision specified in the international standard ISO1940. This method can be used to analyze the crankshaft dy原 namic balance in the early stage of the crankshaft design, improve the crankshaft design accuracy, shorten the crankshaft develop原 ment time and reduce the development cost. This paper will elaborate the principle, method and application scope of the dynamic balance combined with actual examples. Key words：crankshaft; dynamic balance; simulation; compressor
SolidWorks三维设计及运动仿真实例教程-实例22-曲柄滑块机构分析精选全文完整版
问题导入 仿真分析 机构仿真步骤
打开装配体进入仿真模块 工具栏按钮 模型设计树按钮 时间线视图区按钮 设置曲轴驱动力参数 仿真计算 查看结果
1、无过滤按钮 ：处于按下状态时，在MotionManager设计树中显示 所有项目。
2、过滤动画按钮 ：处于按下状态时，只显示在动画过程中移动或更改 的项目。
设置曲轴驱动力参数
仿真计算
查ห้องสมุดไป่ตู้结果
扩展知识：添加驱动 驱动是驱使机械设备中原动件运动的动力源，例如汽车中发动机燃油点燃 时释放给原动件活塞的动力、电动机的输出转矩等。用SolidWorks进行 Motion仿真分析时，添加马达即可为原动件添加驱动。 SolidWorks Motion可利用“马达”改变运动参数（位移、速度或加速度） 来定义各种运动；还可以利用力、引力、弹簧、阻尼、接触等改变动力参数来 影响运动，各种驱动元素的作用和添加方法如表所示。
问题导入 仿真分析 机构仿真步骤
打开装配体进入仿真模块 添加驱动 添加力 弹簧 阻尼 3D接触与碰撞 设置曲轴驱动力参数 仿真计算 查看结果
专家提示：马达添加成功后， 会显示在“Motion管理器”中， 如图所示。
问题导入 仿真分析 机构仿真步骤
打开装配体进入仿真模块 添加驱动 添加力 弹簧 阻尼 3D接触与碰撞
打开装配体进入仿真模块 设置曲轴驱动力参数 仿真计算 查看结果
专家提示：选择【工具】【插件】命令，弹 出如图所示的【插件】属性管理器，选中 “SolidWorks Motion”复选框后，单击【确定】 按钮将Motion插件载入，如果只选中左边复选框， 插件只在本次运行中载入，若同时选中左、右两 边复选框，插件会在软件启动时自动载入。
设置曲轴驱动力参数 仿真计算 查看结果
- 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)。
基于SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究
发表时间：2012-2-28 作者: 陈敏*刘晓叙来源: 万方数据
关键字: 发动机运动学动力学仿真
本文用SolidWorks软件建立了一个简化的单缸发动机模型，用COSMOS Motion对该模型进行了发动机运动学和动力学仿真，对运动学仿真的结果进行了验证。
设计往复活塞式发动机时，要进行发动机的运动学和动力学计算，发动机的运动学是计算发动机活塞的位移、速度和加速度。
动力学计算主要包括主要运动件的载荷，为零件的强度计算提供依据。
在过去的设计中，发动机的运动学和动力学引算一般是采用计算机编程的方式进行。
SolidWorks是目前应用较为广泛的三维设计软件，COSMOS Motion是以ADAMS软件的技术为内核的机构运动学和动力学仿真软件，是SolidWorks的一个插件，与SolidWorks可以进行无缝对接。
我们运用该软件，对一个简化的单缸发动机模型进行了运动学与动力学仿真，其结果对往复活塞式发动机的运动学和动力学设计计算有参考意义，现将研究情况介绍如下：
1 发动机模型的基本情况
为了研究的需要，建立了一个简化的单缸发动机模型，主要的结构参数为：缸径125mm，行程160mm，连杆大、小头孔中心距210mm，λ=0.381。
发动机的活塞、活塞销、连杆和曲轴用SolidWorks进行三维实体造型设计，然后进行装配，发动机装配后效果及坐标系见图1。
图1 发动机模型
2 发动机的运动学仿真
由于是对一个特定的模型作定量的运动学和动力学仿真，所以，从简单起见，在仿真参数中，将曲轴的转速设为60r/min，即1r/s。
在COSMOS Motion中运行仿真后，可以得到活塞运行的位移、速度和加速度，见图2、图3、图4。
图2 活塞的位移
图3 活塞的速度
图4 活塞的加速度
按照活塞位移x、速度v和加速度α的近似计算公式：
以仿真时间0.3s时为例，对仿真结果进行了验算。
小于仿真时间为1s，曲轴转动360°，所以，0.3s所对应的曲轴转角α=0.3×360=108°，按照上述公式，可以计算出其位移x=118.5mm，仿真的结果为
728-608=120mm；计算的速度为v=421mn/s，仿真的结果为v=409mm/s；汁算的加速度α=1921mm/s2，仿真的结果α=1920mm/s2。
验算结果表明，仿真计算与采用近似公式计算的结果是一致的，误差很小。
分页
3 连杆的双质量系统与实际系统的动力学仿真比较
在曲柄连杆机构中，活塞作往复运动，曲轴作定轴转动，但连杆的运动是一般的平面运动，即既有移动，又有转动。
为便于计算，在发动机的动力学计算中，是将连杆按照质量不变，质心位置不变和连杆相对于质心的转动惯量不变的原理，将实际的连杆简化为一个双质量的系统进行计算的。
但实际上，简化得到的双质量系统不能同时满足上逑的三个条件，只能满足前面的两个条件，这样，就使连杆的双质量简化系统与实际的连杆之间存在一定的误差，但通常认为这两者之间差别很小，对动力计算的误差影响不大。
在本次研究中，笔者对此进行了对比研究，即同时采用连杆的双质量替代模型与实际连杆进行动力学仿真，并对仿真的结果进行比较分析。
连杆的三维造型见图5，通过SolidWorks“工具栏”中的“质量特性”功能，能得到连杆的体积和质心的位置坐标。
通过设定连杆的材质，可以求出连杆的质量。
本次设计的连杆材质为钢材，质量为2621g，连杆质心与大头孔之间的距离为59mm。
连杆双质量换算系统见例6，按照双质量连杆换算系统的计算公式：
式中，L为连杆的大小头孔中心距，L1为连杆质心到小头孔的距离，mL为连秆的质量，m1为换算到连杆小头的质量，m2为换算到连杆大头的质量，G为连杆的质心位置。
图5 连杆实体造型
图6 连杆双质量换算系统
通过上面的计算公式，可以算出连杆双质量换算系统中，m1=741g，m2=1880g。
分页按照连杆双质量换算系统的模型，设计了一个双质量系统的连杆模型，模型见图7。
大小头的换算质量在COSMOS Motion中仿真时，按计算值进行精确设置即可，中间的连接杆部分可以设定为一个非常小的质量。
装有换算连杆的发动机模型见图8。
图7 连杆的双质量换算模型造型
图8 装换算连杆的发动机模型
用COSMOSMotion进行动力学仿真时，为了更好地研究曲柄连杆系统本身所具有的特性，没有在活塞上面施加发动机工作时燃烧气体的作用力，两个系统用COSMOSMotion分别进行仿真的结果见图9、图10、图11、图12。
图9 活塞销与连杆小头之间在x方向的反作用力
分页
图10 活塞与缸套之间在Y方向的反作用力(侧推力)
图11 连杆大头与曲轴连杆轴颈之间在X方向反作用力
分页从上面四组反作用力曲线可以看出，双质量的连杆换算系统与实际的连杆所组成的系统相比，在X方向(垂直方向)的作用力是一致的。
但在Y方向存在一些不同，最主要的不同表现在活塞与缸套之间的侧推力。
从图10可以看出：换算连杆系统的最大值为3N，实际连杆系统为2N，替换连杆系统较实际的系统大50％。
同时，从图12可以看出：连杆大头与曲轴之间的作用力在Y方向的分力也存在一定的差异，换算连杆系统较实际的连杆系统要小一些。
这是由于连杆双质量换算系统与实际连杆的质量分布不同所造成的。
图12 连杆大头与曲轴连杆轴颈之间在Y方向反作用力
4 结束语
采用SolidWorks中的COSMOS Motion进行发动机的运动仿真，可以方便地得到各个运动件的运动参数，和各个运动副之间的反作用力等各种参数，为产品的设计和研究带来极大的方便，从上面的仿真和对仿真结果的分析可以看出：
a.通过对活塞位移、速度和加速度的验算和与仿真值的比较，仿真结果与采用近似公式计算结果之间的误差是很小的。
b.仿真结果证明：对往复活塞式曲柄连杆机构的动力学计算，采用连杆的双质量换算系统与实际的连杆所组成的系统相比，在动力学计算方面存在一定的差异，这个差异，是连杆的换算系统与实际连杆的质量分布不同所造成的。
但对我们通常关心的连杆或曲轴的强度计算所主要考虑的最大受力值影响很小，按照连杆的双质量换算系统进行动力计算的误差是比较小的。
c.连杆的双质量换算系统与实际连杆系统在活塞的侧推力方面存在较大的差别，但从活塞磨损的角度看，按连杆换算系统进行的计算偏保守。