基于SolidWorks的机构运动仿真研究
实验指导书实验六SolidWorks运动仿真
实验一 SolidWorks运动仿真一、实验目的1.掌握SolidWorks图形装配方法2.掌握SolidWorks装配图的motion分析操作方法二、实验内容完成下列3个模型的装配及运动仿真图1压榨机机构图2凸轮机构图3夹紧机构三、实验步骤压榨机机构的装配与仿真3.1 压榨机机构的装配3.1.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令，建立一个新装配体文件。
依次将机架和压榨杆添加进来，添加机架与压榨杆的同轴心配合。
如图4。
再将滑块添加进来，添加滑块与压榨杆的重合配合，如图5。
图4机架与压榨杆的同轴心配合图5滑块与压榨杆的重合配合3.1.2 添加滑块端面与机架端面的重合配合，以及滑块前视基准面与机架前视基准面的重合配合（点击图形区域左边的装配体下的机架前的“+”号即可找到前视基准面）最后将滑块拖动到中间位置。
图6机架与滑块的重合配合图7机架与滑块前视基准面的重合配合3.2 压榨机机构的运动仿真3.2.1 仿真前先将“solidworks motion ”插件载入，单击工具栏中按钮“”的下三角形，选择其中的“插件”，在弹出的“插件”设置框中，选中“solidworks motion”的前后框，如下图8所示。
在装配体界面，单击左下角的【运动算例】，再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图9所示。
图8载入插件图9 motin 分析3.2.2 添加实体接触：单击工具栏上的“接触按钮”，在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”，在【选择】栏内，点击视图区中压榨杆和滑块，“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“”，如下图10所示。
同理再为滑块与机架添加实体接触，参数设置与压榨杆与滑块之间的一样。
图10添加实体接触3.2.3 添加驱动力：物体对压榨杆的反作用力即为驱动力，故在压榨杆上添加一恒力即可。
单击工具栏中的“力”按钮“”，在弹出的【力/扭矩】属性管理器中，【类型】选择“力”，【方向】选择“只有作用力”，“作用零件和作用应用点”，选择压榨杆上表面，单击改变力的方向向下，【力函数】选择“常量”，大小输入50牛顿，单击确定按钮。
基于SolidWorks的机构运动仿真研究
Based on the request mechanism kinematics innovation design, this thesis studies the method of movement simulation on the platform of SolidWorks. Discusses key techniques on how to realize the movement simulation system with Visual C++. These techniques include solid mass modeling, database, data processing, chart output and movement simulation on screen. The movement simulation of solid mechanism is realized. Firstly，The method of parameterized solid modeling on the SolidWorks platform is studied. Two difference methods of parameterized solid modeling are compared; one of the methods is strict introduced. The three-dimensional parameterized design of simple part is realized. It simplifies the modeling process and raises the modeling efficiency. Secondly，Three algorithms is presented to deal with different mechanism, based on it, a method of using the C++ Math Library of MATLAB is presented to simplify the solving process in the data processing. The parameters of position, velocity and acceleration are calculated by using the method. An Access database is build to manage the date, and all of the parameters are saved in database. Thirdly，Integrated kinematics analysis with SolidWorks software. Perform the second development on SolidWorks 2001+ by VC++6.0 and API interface. The three-dimensional solid kinematics simulation of simple mechanism and multi-mechanism is achieved.
SolidWorks课件教案第13章 运动仿真
（3）在“弹簧”属性管理器中设置其他参数，单击“确定”，完成 弹簧的创建。 （4）单击MotionManager工具栏中的“计算”按钮，计算模拟。 MotionManager界面如图所示。
13.1.4 接触
接触仅限基本运动和运动分析，如果零部件碰撞、滚动或滑动，可以在 运动算例中建模零部件接触。还可以使用接触来约束零件在整个运动分析过 程中保持接触。默认情况下零部件之间的接触将被忽略，除非在运动算例中 配置了“接触”。如果不使用“接触”指定接触，零部件将彼此穿越。
（1）单击MotionManager工具栏中的“接触 “按钮，弹出如图所示的“接触”属性管理器。 （2）在“接触”属性管理器中选择“实体”，然 后在绘图区域选择两个相互接触的零件，添加它 们的配合关系。 （3）在“材料”栏中更改两个材料类型分别为 “Steel（Dry）”与“Aluminum（Dry）”属性 管理器中设置其他参数，单击“确定”，完成接 触的创建。
13.1.3 阻尼
如果对动态系统应用了初始条件，系统会以不断减小的振幅振动，直到最终停 止。这种现象称为阻尼效应。阻尼效应是一种复杂的现象，它以多种机制（例 如内摩擦和外摩擦、轮转的弹性应变材料的微观热效应、以及空气阻力）消耗 能量。
（1）单击MotionManager工具栏中的“阻尼“按钮，弹出 “阻尼”属性管理器。 （2）在“阻尼”属性管理器中选择“线性阻尼”，然后在 绘图区域选取零件上弹簧或阻尼一端所附加到的面或边线。 此时在绘图区域中被选中的特征将高亮显示。 （3）在“阻尼力表达式指数”和“阻尼常数”中可以选择 和输入基于阻尼的函数表达式，单击“确定”，完成接触 的创建。
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SolidWorks的机构运动仿真研究
基于SolidWorks的机构运动仿真研究基于SolidWorks的机构运动仿真研究摘要：本文以SolidWorks为工具，通过对机构运动仿真的研究，深入探讨了机构运动学的基本理论和仿真方法。
首先介绍了SolidWorks的基本功能和使用方法，然后结合实际案例，详细分析了机构运动仿真的关键问题和解决方法。
最后，通过运动仿真实验，验证了所提出的方法的可行性和准确性。
1. 引言机构运动学是机械设计领域的重要基础理论，通过对机构的运动学性能进行分析和优化，可以提高机器人和机械装置的运动精度和效率。
而SolidWorks作为一种广泛应用的CAD软件，具有强大的建模和仿真功能，对机构运动建模和仿真提供了有效的工具和方法。
2. SolidWorks的基本功能和使用方法SolidWorks是一种基于约束关系进行设计和建模的三维CAD软件，具有强大的建模、装配和仿真功能。
在SolidWorks中，用户可以通过绘图、装配、运动和分析等功能，对机构进行全面的建模和仿真。
同时，SolidWorks还可以对机构进行各种参数化设计和优化，提高设计的灵活性和效率。
3. 机构运动仿真的关键问题和解决方法机构运动仿真是机构运动学研究的重要内容，主要包括机构的运动规律、速度、加速度和位置分析等。
在SolidWorks中，可以通过约束关系、关键点和运动学驱动等功能来模拟机构的运动行为。
同时，还可以通过添加传感器和测量工具等功能，对机构的运动参数进行实时监测和分析，从而得到准确的运动学性能指标。
4. 案例分析通过一个简单的四杆机构来说明在SolidWorks中实现机构运动仿真的过程。
首先，利用绘图功能绘制四杆机构的草图，并添加约束关系使其正确组装。
然后，通过运动功能设置机构的运动规律和速度，同时观察机构的关键点和路线等参数。
最后，对机构的运动进行分析和优化，通过添加驱动装置和调整驱动参数，使机构的运动更加平稳和高效。
5. 实验验证通过将仿真模型导出到SolidWorks Motion中，可以进行机构运动的实时仿真和性能分析。
基于SolidWorks的行星齿轮机构运动仿真模型
基于SolidWorks的行星齿轮机构运动仿真模型发表时间： 2009-2-6 作者: 崔利杰龚小平李玉超来源: 万方数据关键字: CAE运动仿真行星齿轮机构 SolidWorks 二次开发 COSMO对SolidWorks软件进行了二次开发，实现了渐开线齿轮的精确建模，建立了某型直升机主减速器内两级行星传动机构在SolidWorks软件中的装配体模型，应用COSMOSMotion软件进行了机构运动仿真，为机构设计提供了一种高效、直观的仿真手段，提高了行星齿轮传动机构的分析设计能力。
引言行星齿轮传动以其结构紧凑，承载能力强和较低的轴承载荷广泛应用于航空、船舶、汽车、冶金等各个领域。
特别是由于特殊的工作环境，行星齿轮传动仍然占据当今世界直升机主减速器系统中的主流地位。
目前，以数字化装配和计算机仿真分析为主要内容的虚拟样机技术在机械设计与制造中得到了广泛应用，但由于行星齿轮结构相对复杂、行星齿轮同时具有内啮合和外啮合，需要相当精准的造型和装配技术，因此构建行星齿轮机构虚拟样机显得相对困难。
基于此，本文利用SolidWorks软件强大的建模功能和二次开发能力，以某型直升机主减速器内两级行星齿轮传动机构为例，构建了行星齿轮机构模型，结合SolidWorks 内嵌的COSMOSMotion软件完成了其运动仿真。
1齿轮模型的生成1．1 SolidWorks二次开发简介SolidWorks是基于Windows平台的三维机械设计软件，它的设计数据可以全部在外部通过API接口修改。
SolidWorks提供的API接口有OLE技术和COM组件两种形式，为用户提供了强大的二次开发功能。
具有OLE编程和COM接口编程的开发工具，如Visual C++．Visual Basic，Delphi等均可用于SolidWorl国的二次开发，创建出用户定制的、专用的SolidWorks功能模块。
除此之外，SolidWorks还提供了内置的宏命令编程，使得SolidWorks的定制更加容易。
SolidWorks运动仿真完全教程
15
运动副基础知识（6）
In Line点在直线上
In Plane点在面内
方向
指定 的面
连接点
连接点
X参考轴
约束2个移动自由度
约束构件1的连接点，只能沿着构件2连接点 标记的Z轴运动
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a Concentric joint.
– 一个正交同轴配合转化为同轴副
One Coincident and One Orthogonal Concentric mates in
SolidWorks becomes a Revolute joint.
– 一个重合和一个正交同轴配合转化为一个转动 副
One Point to Point coincident mate in SolidWorks
Pendulum restrained to pivot about mounting point
5
Constraint Mapping约束映射
▪ Mapping of SolidWorks assembly mates (constraints) to COSMOSMotion joints.
映射SolidWorks装配体配合（约束）为 COSMOSMotion的运动副
运动约束 PointPoint PointPointDist PointLine PointLineDist PointPlaneDist PointPlaneDist PointLineDist PointLine LineLine LineLineDist LineLineAng LineLineAng (0 deg.) LineLineAng (90 deg.)
基于SolidWorks的浮动仿形机构设计与试验
基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的浮动仿形机构设计与试验孟玉刚，张 宁，孙文婷，包德胜，张 丽，李 伟（中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司，呼和浩特 ０１００１０）摘 要：针对牧草收获过程中集拢成条时花叶损失多、对土地破坏大的问题，设计研制出一种左右对称布置浮动仿形机构的牧草捡拾集条机。
利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件建立了浮动仿形机构的三维模型，通过Ｍｏｔｉｏｎ插件对浮动仿形机构进行运动学模拟仿真，以浮动仿形机构上的浮动弹簧为主要研究对象，获取了浮动弹簧作用力、浮动弹簧位移的变化规律。
为考察样机的作业性能指标，对样机进行了田间试验，将样机的相关技术指标进行测定。
运动学模拟仿真与田间试验结果表明：浮动仿形机构满足设计要求，可保证整机具备良好的田间通过性，牧草捡拾集条机相关技术指标达到标准及设计任务书要求，工作性能稳定可靠。
关键词：牧草捡拾集条机；浮动仿形机构；运动仿真；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ／Ｍｏｔｉｏｎ中图分类号：Ｓ２２５．８ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０２－０１４５－０５０ 引言牧草生产是畜牧业发展的基础，畜牧业的发展离不开草业发展，发展集约型畜牧业道路需要牧草种植、收获、运输、加工机械的快速发展［１］。
牧草捡拾集条机是一种新型的牧草收获机械，主要应用于牧草的集拢成条。
牧草捡拾集条机田间作业时与传统的搂草机不同：传统的搂草机总是拖拽牧草使其向预定一侧形成草条，而牧草捡拾集条机将刈割的牧草在割倒的地方直接捡拾输送到机具一侧形成草条，整个过程牧草与土壤没有接触。
因此，集拢成条时不但牧草的花叶损失较小，而且减少对土地的破坏。
捡拾集条机是否具备良好的通过性既影响机器的作业效率，又关系到对土壤的影响。
浮动仿形机构作为牧草捡拾集条机的主要功能部件，核心的功能在于保证牧草捡拾集条机在地表作业时获得较好的地面仿形，以此来确保牧草捡拾集条机作业性能稳定。
因土壤类型、阻力的不同及地形高低起伏的变化，需要在牧草捡拾集条机上设计结构性能合理的仿形机构。
基于MATLAB与SolidWorks的平面六杆机构运动分析及仿真
表3平面六杆机构中预设的部分构件初始参数
3.2平面六杆机构motion运动分析
本部分介绍了利用SolidWorks中的motion插件
进行运动仿真分析以输出平面六杆机构中构件5的
运动图像。首先，利用SolidWorks中的motion功能，将
电机加装在杆*上，设定电机转速恒定为10 r=d・s>#
，X motion 分析中，对构件 5 进行运动分析
终端
发
至
，
回 入库
旧管
系统，
资 的用 ，
本:
Research and Design "0 Fixed Network Terminal Inventory Management
U*#=)-
bang bing
(Chongbo Information Technology Researph Institute Ko・HLtd・，Nanjing Jiangs. 211500)
，
输出平面六杆机构中构件 5 的位移、速度、加速度运
动图像⑷(构件5运动图像如图4所示)。
0.00 0.72 1.44 2.16 2.88 3.60 4.32 5.04 5.76 6.48 7.20
Js
4>1
Ie
>FG
0.00 0.72 1.44 2.16 2.88 3.60 4.32 5.04 5.76 6.48 7.20
Js
4>2滑块I方
-速度
@
50 100 150 200 250 300 350 400
角度JM
图!平面六杆机构构件4的运动图像
' (" " 789:;<FG*H
基于SolidWorks Motion的压床机构运动仿真分析
基于SolidWorks Motion的压床机构运动仿真分析基于SolidWorks Motion的压床机构运动仿真分析网贷经典应用SolidWorks软件，建立压床机构的三维机构图，添加相应的约束完成机构的装配。
加载SolidWorks Motion插件，对其进行运动分析与仿真，对于其他连杆机构的快速、准确的运动分析有一定的借鉴意义。
引言对于压床机构的运动学分析，存在图解法和解析法两种基本分析方法，图解法精度较低，人为误差较大，相比而言解析法具有求解精确的特点，并且运用现代的数学计算工具取代人工计算，也大大提高了其求解精度与速度，但是解析法的应用起点较高，要求较高的数学和编程功底及较为熟练的数学工具操作能力，造成了该方法的难以普及。
现在提出了一种基于SolidWorks及其运动仿真插件进行运动仿真分析的方法，在已知原动件的运动规律和各构件的尺寸条件下，快速而精确的获得输出构件的运动规律。
1 机构部件建模压床机构属于连杆机构，其机构示意图与各构件尺寸如图1所示。
连杆的三维模型为能获得精确的仿真结果，需使已知的连杆尺寸应等于模型上连杆两边铰链孔的孔心距，如杆长AB长度为263.89mm，其对应的草图如图2所示。
结合拉伸、切除命令完成各个机构部件的建模。
2 压床六杆机构的装配2.1 该机构的配合方式连杆与插销的配合方式要选择【配合】中【机械配合】下的【铰链配合】，虽然其效果相当于同时添加同心配合和重合配合，但是在motion分析中，反作用力和结果会与铰链配合相关联，而不是与某个特定的同心配合或重合配合相关联。
这可减小冗余配合对分析的负面影响，从而提高仿真结果的精确度。
2.2 该机构装配方式的选择由于在Motion 分析中算例要求布局草图中每个块的质量、质量中心和惯性张量都有对应的值。
对于布局草图中的每个块，需要在运行质量属性算例之前，通过在块 PropertyManager 中图33 运动仿真分析与验证3.1 仿真分析前的准备(1)打开装配体，验证固定和浮动的零部件是否正确，在CommandManager下加载SolidWorks Motion插件。
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。
SolidWorks三维设计及运动仿真实例教程 实例23 凸轮机构运动仿真
添加马达 仿真参数设置 曲线接触运动仿真 实体接触动力学仿真
工作原理 零件造型 装配 仿真
在MotkmManager界面中，拖动键 码将时间的长度拉到1s,单击工具栏上的 “运动算例属性”按钮，在弹出的“运动 算例属性”管理器中的【Motion分析】 栏内将每秒帧数设为“100”,选中【3D 接触分辨率】下的【使用精确接触】复选 框，其余参数采用默认设置，如图所示， 单击“确定”按钮，完成仿真参数的设置。
工作原理 零件造型 装配 仿真
创建凸轮
坐标数据将显示在“曲线文件”中；单击【确定】，
创建滚子、摆杆和机架 凸轮理论廓线被绘制出来，如图所示。
工作原理 零件造型 装配 仿真
创建凸轮 创建滚子、摆杆和机架
点击【草图】【草图绘制】 命令，选择【前视基准面】；点 击【等距实体】命令，单击前面 绘制好的曲线，输入摆杆滚子半 径12mm，点击【反向】，点击 【确定】，将曲线转换成草图曲 线，得到凸轮实际轮廓曲线，如 图所示。
右击 FeatureManager设 计树中的“材质<未指定>”， 在弹出的菜单中选择 “普通碳 钢”。最后以文件名“凸轮”保 存该零件。
工作原理 零件造型 装配 仿真
创建凸轮
根据已知条件：滚子半径=12mm，摆杆长度=
创建滚子、摆杆和机架
120mm,凸轮与摆杆转动中心距离= 150mm,根据以下 三个草图，以距离10mm两侧对称拉伸草图轮廓，得到
入，单击布局选项卡中的【运动算例1】， 在 MotionManager工具栏中的【算例类型】下拉列表中 选择“Motion分析”。
实体接触动力学仿真
单击MotionManager 工具栏中的“马达”按钮 ,为 凸轮添加一逆时针等速旋转 马达，如图所示，凸轮转速 n=72RPM = 432° /s,马达 位置为凸轮轴孔处。
基于Solidworks的新型采摘器结构设计及运动仿真
该机器人具有 5 自由度极坐标机械臂，可以进行果实采摘、 农药喷洒、施肥和果枝修剪等操作。 2.1.2 国内研究现状
我国机械采摘研究应用起步比较晚。上个世纪 70 年代 开始，国内逐渐引进国外经验与设备，并研制出了机械振 动式山楂采摘机、气囊式采摘器、手持电动采果器、耕除 草机、液压剪枝升降平台、果园喷雾机以及果品收获机等 设备；80 年代后，开始研发和制造切割型采摘器。
利用 Solidworks 软件进行三维产品设计，首先建立零 件体实体模型；然后组装零件形成局部装配体；最后将局 部装配体和部分零件装配成三维结构。由于设计建模时考 虑的设计过程与实际结构基本一致，所以能够有效地避免 设计过程中出现错误与缺陷，具体设计流程如图 1 所示。
图 1 Solidworks 软件设计流程 2 高空采摘器研究现状与发展趋势 2.1 研究现状 2.1.1 国外研究现状
基金项目：2018 年学院第一期教师科技创新项目（G180109）。
设计 与 研 究
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盖垂直伸缩机构的设计、收集减速机构设计、网状水果减 速袋和裁剪机构的设计四部分内容。 3.1 垂直伸缩机构设计
传统的伸缩杆是通过手动拉长的方式实现伸缩。而本 文设计的伸缩杆，则是通过滑轮组实现，滑轮组是由多个 动滑轮和定滑轮组装而成。
摘时间，具体结构如图 3 所示。 可以看出，在该伸缩杆中，通过两块挤压版，放入弹簧，
并旋到弹簧有效压力位置；再穿过另一块挤压版，借助弹 簧压力，增大摩擦力，防止伸缩杆前后摆动。若想改变伸 缩杆前后角度，可拉动牵引绳圈套的不锈钢管，带动螺栓， 此时螺栓尾部橡胶块与箱体外壁分离，摩擦减小，可调节 伸缩杆角度。松开不锈钢管后，因弹簧本是挤压状态，有 反向压力，形成反推力，推进双螺母，使螺栓复位。利用 该原理，还可以控制起伸缩杆与箱体背包进行前后摆动。 3.3 网状水果减速袋
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。
SolidWorksMotion运动仿真教程
运动副：连接两个零件并定义其相对运动的机构
驱动：定义运动副的运动类型和参数，如旋转、平移等
创建运动副：在SolidWorks Motion中，选择要创建运动副的零件并定义其类型和参数
添加驱动：为运动副添加驱动，定义其运动类型和参数，以及运动范围和方向等
添加力和扭矩
在Motion分析中，选择“力和扭矩”选项
创建复杂运动副的方法：通过选择相应的运动副工具，如“旋转-旋转”、“滑块-滑块”等，并按照向导步骤进行操作，即可创建出所需的复杂运动副。
调整复杂运动副参数：在创建完复杂运动副后，可以通过调整其参数来改变运动副的运动特性，如旋转角度、滑块行程等。
注意事项：在创建和调整复杂运动副时，需要注意运动副的正确性、可行性和实际应用性，以确保仿真结果的准确性和可靠性。
案例描述：模拟一个机械手臂在生产线上的运动，实现抓取和放置物体的功能
仿真结果：展示优化后的机械手臂运动轨迹和关节角度，以及运动过程中的动态效果
应用价值：通过运动仿真优化机械手臂的设计，提高生产效率和降低生产成本
齿轮箱的运动仿真
齿轮箱运动仿真的目的和意义
齿轮箱运动仿真的建模过程
齿轮箱运动仿真的参数设置和优化
解决方案：检查模型定义、约束、驱动条件等是否正确
解决方案：检查模型是否存在几何问题、接触定义等，并尝试调整仿真参数
解决方案：检查模型中是否存在非线性因素，如摩擦、柔性连接等，并尝试调整仿真参数
解决方案：优化模型复杂度、调整仿真参数、使用更高效的求解器等
问题：仿真速度过慢 解决方案：优化模型复杂度、调整仿真参数、使用更高效的求解器等
汇报人：XX
XX,a click to unlimited possibilities
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
基于Solidworks的棘轮机构运动仿真
收稿日期：2019-09-26作者简介：陈菲菲（1989-），女，河北石家庄人，硕士，研究方向供热、供燃气、通风及空调工程。
基于Solidworks 的棘轮机构运动仿真陈菲菲1) 马红月2）（石家庄铁路职业技术学院 河北石家庄 050041河北轨道运输职业技术 河北石家庄 050001） 摘 要：棘轮机构是机械设备中的典型间歇机构，Solidworks 是广泛应用的三维仿真软件，其中Solidworks 中的运动分析可以精确的建立各种复杂模型并进行运动仿真，本文阐述如何利用Solidworks 的功能实现棘轮机构的建模和运动分析。
关键词：棘轮机构 Solidworks 运动仿真 中图分类号：U673.38 文献标识码：A 文章编号：1673-1816(2020)02-0092-05 1 引言 棘轮机构是由棘轮和棘爪组成的间歇运动机构，在机械设备中一般用于转速低和间歇转动的装置中，应用范围广泛。
如牛头刨床的横向进给机构、自行车后轴的齿式棘轮超越机构、防逆转棘轮机构等等[1]。
Solidworks 是专门用于对三维零件进行建模并进行虚拟装配。
可以准确的建立各种复杂的实际仿真模型，其中Solidworks 的运动分析可以精确的仿真机构的运动，Solidworks 中的Simulation Simulation 动力学和运动模拟分析插件可以对机构进行动态模拟和分析，掌握各部件在力和运动条件下的运动及力学情况。
2 棘轮建模 在Solidworks 中安装迈迪工具插件，运行迈迪设计宝，选择迈迪棘轮设计工具，在迈迪设计宝中棘轮和槽轮机构已经参数化，极大的提高了设计的效率，选择齿数24，模数5，齿宽系数5的棘轮机构，棘轮机构设计工具如图1所示。
参数确定之后，单击确定就可以在Solidworks 生成棘轮的三维模型，棘轮三维模型如图2所示图1 棘轮参数 图2 棘轮三维模型第2期陈菲菲，等基于Solidworks的棘轮机构运动仿真3 棘爪和主动摆杆建模确定棘轮机构的基本模型之后，建立棘爪的三维模型，首先在草图中绘制小棘爪的二维图，小棘爪的具体尺寸和三维模型如图3所示，大棘爪的具体尺寸和三维模型如图4所，主动摆杆的具体尺寸和三维模型如图5所。
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西安理工大学硕士学位论文
械系统的虚拟模型，伴之以三维可视化处理，模拟其在现实环境下系统 的运动和动力特性，并根据仿真的结果来精化和优化系统的设计。计算 机运动仿真技术已经越来越成为人们代替或部分代替样机制作、工艺试 验，以获取所需数据结果并最终完成对产品的性能测试及验证的有力技 术手段【1】 。 虚拟模型技术应当属于计算机辅助工程(CAE)的一个分支，它的核心 部分是多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现。作为应用数学 一个分支的数值算法及时地提供了求解这种问题的有效的快速算法。近 年来的计算机可视化技术以及动画技术的发展为这项技术提供了友好的 用户界面， CAD/FEA 等技术的发展为虚拟模型技术的应用提供了技术环 境。借助于虚拟模型技术，设计过程先从整机开始，按照“由上至下” 的顺序进行，这样可以避免由于系统设计方面的失误而付出的昂贵代价。 目前， 虚拟模型和计算机仿真技术
ABSTRACT
Based on the request mechanism kinematics innovation design, this thesis studies the method of movement simulation on the platform of SolidWorks. Discusses key techniques on how to realize the movement simulation system with Visual C++. These techniques include solid mass modeling, database, data processing, chart output and movement simulation on screen. The movement simulation of solid mechanism is realized. Firstly，The method of parameterized solid modeling on the SolidWorks platform is studied. Two difference methods of parameterized solid modeling are compared; one of the methods is strict introduced. The three-dimensional parameterized design of simple part is realized. It simplifies the modeling process and raises the modeling efficiency. Secondly，Three algorithms is presented to deal with different mechanism, based on it, a method of using the C++ Math Library of MATLAB is presented to simplify the solving process in the data processing. The parameters of position, velocity and acceleration are calculated by using the method. An Access database is build to manage the date, and all of the parameters are saved in database. Thirdly，Integrated kinematics analysis with SolidWorks software. Perform the second development on SolidWorks 2001+ by VC++6.0 and API interface. The three-dimensional solid kinematics simulation of simple mechanism and multi-mechanism is achieved.
【关键词】 ： SolidWorks；运动仿真； Visual C++； DLL；二次开发； MATLAB
I
目录
Research of Mechanism Movement Simulation Based on SolidWorks
Speciality：Mechanical Design Candidate: Han Rui Supervisor: Xi Xiangru Argument date：Mar.2004
I
& Theory signature:_______ signature: _______
西安理工大学硕士学位论文 At last，The result of kinematics analysis is processed and visualized by using the display function of Matlab. The results of the application are very favorable.
Key Words： SolidWion; Visual C++; DLL; Secondary
Development; MATLAB
II
第一章 绪论
1 绪论
1.1 引言
近些年来，随着计算机技术的发展，计算机图形处理能力日益增强， 以计算机为主要工具的仿真技术也迅速发展起来，并很快应用于工程领 域。在计算机辅助下进行机械零件的设计、校核，并进行系统运动仿真 已经逐渐成为机械设计的发展方向。 在传统的设计与制造过程中，首先是方案设计及论证，然后进行产 品设计。在设计完成后，为了验证设计，通常要制造样机进行试验，有 时这些试验甚至是破坏性的。当通过试验发现缺陷时，又要回头修改设 计并再用样机验证。只有通过周而复始的设计 --试验 --设计过程，产品 才能达到要求的性能。这一过程是冗长的，尤其对于结构复杂的系统,设 计周期无法缩短，更不用谈对市场的灵活反应了。在大多数情况下，工 程师往往为了保证产品按时投放市场而中断这一过程，使产品在上市时 便有先天不足的毛病。在市场竞争的背景下，基于实际样机上的设计验 证过程严重地制约了产品的质量的提高、成本的降低和对市场的占有。 随着经济贸易的全球化，要想在竞争日趋激烈的市场上取胜，缩短开发 周期，提高产品质量，降低成本以及对市场的灵活反应都已成为竞争者 们所追求的运营方式，谁早推出产品，谁就占有市场。然而，传统的设 计与制造方式却无法满足这些要求。 计算机运动仿真作为计算机仿真技术的一个重要分支，可以归入虚 拟现实技术 VR(Virtual Reality)的范畴，它汇集了计算机图形学、多媒体 技术、实时计算技术、人机接口技术等多项关键技术。作为一门新兴的 高技术，已经成为工程技术领域计算机应用的重要方向。尤其在航天、 国防及其它大规模复杂系统的研制开发过程中，计算机运动仿真已经成 为不可缺少的工具。借助于这项技术，工程师们可以在计算机上建立机
指导教授：郗向儒(副教授) 答辩时间：2004 年 3 月 摘 要
本文针对机构运动创新设计实验的需要， 研究了在 SolidWorks 平台上进行机构运 动仿真与分析的方法。对使用 Visual C++开发运动仿真系统需要解决的实体建模、数 据库操作、数据处理、参数曲线输出、屏幕运动仿真等关键技术进行了研究。开发了 机构运动仿真软件，实现了三维实体机构的运动仿真。 首先，研究了在 SolidWorks 平台上进行参数化实体建模的方法。本文对两种不同 的参数化建模方法进行了比较，选择了其中一种通过修改模型参数实现参数化建模的 方法，实现了简单零件的三维参数化建模，简化了建模过程，提高了建模效率。 其次，针对不同机构的特点，采用了三种不同的算法来处理运动仿真数据，在此 基础上， 提出了在数据处理部分使用 MATLAB C++数学函数库进行求解的方法， 简化 了求解的过程。通过这种方法计算出了各构件的位置、速度和加速度等运动学参数。 建立了 Access 数据库对数据统一进行管理， 并将所有构件的运动学参数保存在数据库 中。 再次， 将运动分析与 SolidWorks 软件相结合， 利用其提供的 API 接口， 在 VC++6.0 开发环境对下对 SolidWorks 进行了二次开发， 实现了简单机构的实体运动仿真和多机 构组合的实体运动仿真。 最后， 利用 MATLAB 软件的图形显示功能， 将运动学分析结果进行了可视化处理， 并以图表的方式显示出来，取得了较好的直观效果。
西安理工大学 硕士学位论文 基于SolidWorks的机构运动仿真研究 姓名：韩锐 申请学位级别：硕士 专业：机械设计及理论 指导教师：郗向儒 20040301
摘
要
基于 SolidWorks 的机构运动仿真研究
学科名称：机械设计及理论 论文作者：韩 锐 签名____________ 签名____________
2
第一章 绪论
究，在克服立体图闪烁的措施和深度感试验方面采用了一些独特的方法。 他们针对室内环境的特点，提出借助图像变换，使立体视觉图像中对应 水平特征呈现形状一致性，以利于实现特征匹配，并获取物体三维结构 的新颖算法。 哈尔滨工业大学机械系在机构的三维运动仿真方面进行了不少研 究，他们使用 OpenGL 开发的机构三维仿真软件成功地模拟出了一些常 用机构的运动状态，并在此基础上加入了一些计算机辅助设计和分析的 功能。该校计算机系成功地摹拟出了人的脸部动作，如表情的合成和唇 动的合成。 浙江大学 CAD&CG 国家重点实验室开发出了一套桌面虚拟建筑环 境实时漫游系统，实现了立体视觉，同时提供的交互工具使系统的真实 感达到了较高的水平。 北京航空航天大学计算机系着重研究了虚拟环境中物体物理特性的 表示和处理，在虚拟现实的视觉接口方面开发出了部分软硬件，提供了 用于飞行员训练的虚拟现实系统。 西安交通大学信息工程研究所对立体显示技术进行了研究，提出了 一种基于 JPEG 标准压缩编码新方案，获得了较高的压缩比。 西北工业大学在基于 UG 的二次开发方面进行了不少研究。 西安理工大学机械与精密仪器学院在基于 SolidWorks 的二次开发方 面也做了不少工作，开发了连杆机构和弧面分度凸轮的运动仿真软件。 上海交通大学图像处理及模式识别研究所，国防科技大学计算机研 究所， 北京工业大学 CAD 研究中心等单位也都在这一领域做了一定的工 作，并取得了一定的研究成果。 综合国内外的研究现状，为了实现构件的造型和运动仿真，采用的 方法归纳起来可分为三类【 4】 ： (1).开发专业的运动软件，这种方法可以进行多种机构的运动仿真和 运动学、动力学分析。这种方法的开发工作量大，开发周期长，开发的