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曲柄滑块机构的运动学分析
MATLAB机构仿真文件****** 曲柄滑块机构的运动学分析 *******'
SC=input('
输入滑块行程的均值(mm)
输入曲柄轴心至滑销最远距离(mm)
输入机构偏心距的均值(mm)
RL=input('
输入曲柄与连杆长度比的均值
DR=input('
输入曲柄长度偏差(mm)
DL=input('
输入连杆长度偏差(mm)
DE=input('
输入机构偏心距偏差(mm)
输入曲柄转速(r/min)
L=sqrt((P-SC)^2-E^2)/(1-RL);
fprintf(1,'
连杆长度的均值(mm)
L = %3.6f \n',L)
fprintf(1,'
曲柄长度的均值(mm)
R = %3.6f \n',R)
CR=DR/3;CL=DL/3;CE=DE/3;
fprintf(1,'
偏心距与连杆长度比的均值(mm)
EL = %3.6f \n',EL)
fprintf(1,'
曲柄长度的标准离差(mm)
CR = %3.6f \n',CR)
fprintf(1,'
连杆长度的标准离差(mm)
CR = %3.6f \n',CL)
fprintf(1,'
偏心距的标准离差(mm)
CE = %3.6f \n',CE)
W=pi*N/30;
fprintf(1,'
曲柄的角速度(mm)
W = %3.6f \n',W)
CRL=sqrt((R*CL)^2+(L*CR)^2)/L^2;
fprintf(1,'
曲柄与连杆长度比的标准离差
CRL = %3.6f \n',CRL)
CEL=sqrt((E*CL)^2+(L*CE)^2)/L^2;
fprintf(1,'
偏心距与连杆长度比的标准离差
CEL = %3.6f \n',CEL)
theta=0:10:360;
hd=theta.*pi/180;
% 计算滑块位移、速度、加速度的均值
S=R.*(1-cos(hd)-EL.*sin(hd)+0.5.*RL.*sin(hd).^2);
V=R.*W.*(sin(hd)-EL.*cos(hd)+0.5.*RL.*sin(2.*hd));
A=R.*W^2.*(cos(hd)+EL.*sin(hd)+RL.*cos(2.*hd));
figure(1);
subplot(1,3,1);
plot(theta,S,'r')
title('\bf \mus 线图')
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曲柄滑块机构与曲柄导杆滑块机构的滑块运动线图的异同点
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对于位移线图：理论线图和实测线图都是根据凸轮的形状轮廓决定的,实测中由于存在运动震动以及传动震动,故与理论线图不同.对于加速度线图：理论线图中的加速度为零,因为在整个过程中几乎都是匀速的,而在实测中由于每次在做往复性时都有加速过程,并且传动中存在震动,所以及速度不为零,并且变化也是很明显的.对于速度线图：理论中是双向匀速运动,实测中有加速过程,呈弦状曲线.
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基于SolidWorks偏置曲柄滑块机构运动仿真分析
发表时间：
作者: 牛瑞霞*詹俊勇*仲太生 来源: 互联网
关键字: &&&&&
偏置曲柄滑块机构具有急回特性。本文通过三维软件SolidWorks建模，采用COSMOSMotion插件对曲柄滑块机构结点偏置进行仿真分析，通过仿真结果得出其运动规律，根据运动特点选择合适的应用场合。
&&& 曲柄滑块机构也称曲柄连杆机构，是用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构，广泛应用于各个行业，尤其是锻压机械行业居多。曲柄滑块机构根据运动机构的布置特征，一般可分为节点正置和偏置两类。节点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性。从而提高压力机的精度。适应r艺要求，该结构又分为正偏置和负偏置两种类型。本文通过建立三维模型并对其进行仿真分析，模拟出三种机构的运动过程，生成运动曲线并进行比较．分析了三种机构分别适用的场合。
&&& 1 建立数学模型
&&& 以某曲柄滑块机构为例，作如图1所示的曲柄滑块机构简图，演示其节点布置的几种形式。其中O点为曲柄的旋转中心，A点为曲柄和连杆的连接点，B点为连杆和滑块的连接点，节点正置，即连杆的连接点B的运动轨迹位于旋转中心0和连接点B的连线上，如图1a所示。节点偏置分为正偏置和负偏置，正偏置如图lb所示，负偏置如图lc所示。
&&& 图1 曲柄滑块机构简图
&&& 根据参考文献，得出曲柄滑块机构正置时运动特性为：
&&& 2 仿真运动分析
&&& 2．1 模型的建立
&&& 本文根据现有某机床结构建立简化结构。首先对模型进行结构简化．在环境下进行三维实体造型，然后通过装配完成机构模型的组装；其次，采用COSMOSMotion插件对其进行仿真分析，输出三种结构的运动特性曲线。通过建模，得到虚拟样机的模型如图2所示。
&&& 图2 曲柄滑块结构三维模型简化图
&&& 2．2 运动曲线特征
&&& 最后进行仿真和运动fH1线输出，如图3、4所示．分别为曲柄滑块机构正置、正偏置和负偏置一三种状态下的位移曲线图、速度和加速度曲线图，横坐标为时间，纵坐标为相应的位移、速度和加速度。由此看出，滑块正偏置，接近下死点时，速度较为缓慢，以达到拉伸的作用，回程时速度较快，节约整个l：作过程的时间，提高效率；滑块正置时，运动特性曲线为正余弦曲线；滑块负偏置时，运动特性与正偏置相反，回程速度较慢，适合应用在平锻机中。
&&& 3 结论
&&& 曲柄滑块机构是压力机中最常见、也是应用最多的结构。节点偏置对滑块的运动特性有一定影响，凋整偏置值和杆长，能够改善压力机的受力状态和运动特性，得到满意的运动曲线，对压力机设计具有重要的意义：
&&& (1)建立相应的数学模型，从理论公式计算中可以看出，偏置值和杆长对曲柄滑块机构有一定影响。
&&& (2)运用的COSMOSMotion捅件对结果进行仿真，模拟出三种机构的运动过程，生成运动曲线并进行比较，分析三种机构分别适用的场合。
&&& (3)在今后的设汁中，通过设置合理的偏置值和杆长，优化压力机的运动曲线图，能够满足零件拉伸工艺要求，达到客户需求。
责任编辑：郝秋红曲柄滑块机构的动力学模拟_百度文库
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