【正文】 分析結(jié)果的正確性。在高速機械和重型機械中，構(gòu)件的慣性力往往很大，對機械的強度和動力特性有較大的影響，為此必須進行加速度分析以確定慣性力。60年代末，有人應(yīng)用計算機模擬批處理來解決準(zhǔn)點法和優(yōu)化法的綜合問題。作為機械工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科——機械原理，為了適應(yīng)這種種情況，新的研究課題與日俱增，新的研究方法日新月異。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展及普及，解析法設(shè)計的地位也日益提高。 planar linkage mechanism 。新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)。 計算機及其輔助設(shè)計在機構(gòu)分析中的應(yīng)用機構(gòu)分析與機構(gòu)設(shè)計一起構(gòu)成機構(gòu)學(xué)的兩方面的內(nèi)容。隨著計算機軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機將在機構(gòu)分析中發(fā)揮更大的作用。繪出機構(gòu)的封閉向量多邊形。其實，以我們現(xiàn)在的目光來看， 的功能實在是太弱了；（不過最近 , 的功能相當(dāng)大?。?。Microsoft 提供了幾個 Visual Basic 版本，她們是學(xué)習(xí)版、專業(yè)版和企業(yè)版。重要的或者頻繁訪問的元素應(yīng)當(dāng)放在顯著的位置上，而不太重要的元素就應(yīng)當(dāng)降級到不太顯著的位置上。這些機構(gòu)統(tǒng)稱為連桿機構(gòu)。 湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月9第 3 章 平面四桿機構(gòu)的運動分析系統(tǒng)設(shè)計 整體運動分析法平面機構(gòu)運動分析的方法主要有圖解法和解析法。我們也可以這樣直觀地理解這個概念：數(shù)學(xué)建模是一個讓純粹數(shù)學(xué)家（指只懂?dāng)?shù)學(xué)不懂?dāng)?shù)學(xué)在實際中的湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月10應(yīng)用的數(shù)學(xué)家）變成物理學(xué)家，生物學(xué)家，經(jīng)濟學(xué)家甚至心理學(xué)家等等的過程。 ② 連續(xù)系統(tǒng)仿真有解析表達(dá)式或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)B、C、D為順時針排列事時， 、 按式（ 37） 、式（38）中“—”計算，當(dāng)B、C、D為逆時針排列23時， 、 按式（37） 、式（38）中“+”計算，于是可按式（37） 、式（38）改23寫為如下形式 2232arctnAMB???? （39）222rtDEF當(dāng)B、C、D為順時針排列時，取M=1；當(dāng)B、C、D為逆時針排列時，取M=+1。點擊“運動線圖” 選項卡 ,則會顯示構(gòu)成的機構(gòu)類型，按確定??按扭后則在“ picture” 控件中顯示從動件3的角位移 、角速度 和角加速度 曲33?3?線, 如圖35。程序主要由主設(shè)計界面、主程序、諸多子設(shè)計界面、子程序模塊組成。前三個框架是要求用戶輸入已知參數(shù)，另一框架為程序運行后輸出運動副 B 的參數(shù)。湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月30圖 44(b) RRR 型二級桿組界面 連桿滑塊組（ RRP）的運動分析與模塊設(shè)計圖 45(a)所示為由兩個構(gòu)件、兩個轉(zhuǎn)動副和一個移動副組成的 RRP 型 II 級桿組，兩構(gòu)件桿長分別為 、 ，構(gòu)件 的角位置用 表示，構(gòu)件 垂直于滑塊導(dǎo)路， iLjiLi?jLiL的角位置用 表示，構(gòu)件 垂直于滑塊導(dǎo)路，而滑塊導(dǎo)路與 X 軸正向夾角為 ，滑塊i? j?上 D 點相對于參考點 R 的位移為 s。下部含有一個鉸鏈 BCD 順序選擇控件 Option1 和 Option參數(shù)圖形說明 Picture1 和四個按鈕控件。每一種形式的II級機構(gòu)進行運動分析時，只要從主動件開始依次調(diào)用相應(yīng)桿組的子程序即可完成全部分析工作。對某種形式的 II 級機構(gòu)進行運動分析時，只要從主動件開始依次調(diào)用相應(yīng)桿組的子程序即可完成全部分析工作。用戶首先在“結(jié)構(gòu)模型” 選項卡中了解到各變量的含義，輸入機構(gòu)已知結(jié)構(gòu)參數(shù)，其設(shè)計窗體如圖32所示。湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月12 主窗體界面輸入已知參數(shù)選擇主動件運動的方向確定 BCD 的的方向運動分析 退 出顯示Picture1 顯示結(jié)構(gòu)模型Picture2 顯示運動線圖Listview 中顯示數(shù)據(jù)結(jié)果演 示Picture3 運動仿真退 出結(jié) 束開 始圖 31（a） 程序的框圖湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月13 建立平面四桿機構(gòu)運動分析系統(tǒng)及運行舉例 建立數(shù)學(xué)模型如圖 31(b)所示，為方便起見，取以 A 為原點，X 軸與機架 AD 共線的直角坐標(biāo)系。 1. 回歸分析法用于對函數(shù) f（x）的一組觀測值（xi,fi）,i= 1,2,…,n，確定函數(shù)的表達(dá)式，由于處理的是靜態(tài)的獨立數(shù)據(jù)，故稱為數(shù)理統(tǒng)計方法。更確切地說：數(shù)學(xué)模型就是對于一個特定的對象為了一個特定目標(biāo)，根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律，做出一些必要的簡化假設(shè)，運用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，得到的一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。上述條件表明：當(dāng)四桿機構(gòu)各桿的長度滿足桿長條件時，有最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副都是周轉(zhuǎn)副（如圖中的 A、B 副） ，而其余的轉(zhuǎn)動副（如 C、D 副）則是擺轉(zhuǎn)副。在平面連桿機構(gòu)中，結(jié)構(gòu)最簡單且應(yīng)用最廣泛的是由 4 個構(gòu)件所組成的平面四桿機構(gòu)，其它多桿機構(gòu)均可以看成是在此基礎(chǔ)上依次增加桿組而組成?？紤]應(yīng)該使用單文檔還是多文文件樣式？需要多少個不同的窗體？菜單中將包含什么命令？要不要使用工具欄重復(fù)菜單的功能？提供什么對話框與用戶交互？需要提供什么樣的幫助？確定好整個系統(tǒng)的接口風(fēng)格以后，就要針對單獨的接口進行具體設(shè)計。它是很獨特的語言，提供了強大的諸如圖形用戶接口、事件處理、訪問 Win32API、面向?qū)ο蟆㈠e誤處理、機構(gòu)化編程等特性。這在當(dāng)時引起了很大的轟動。采用矩陣解析法進行分析，不僅可以最大限度地減少未知變量的個數(shù)，而且通用性好。采用計算機輔助設(shè)計應(yīng)用于機構(gòu)運動分析，既可以幫助學(xué)生充分理解課程設(shè)計的任務(wù)、原理及思路，又可以減輕勞動強度，提高計算的正確性。提出了多種便于對機械進行分析和綜合的數(shù)學(xué)工具，編制了許多大型通用或?qū)Ｓ玫挠嬎愠绦?。本文根?jù)平面上各桿的向量關(guān)系，采用矩陣解析法進行分析，這種方法不僅可以最大限度地減少未知變量的個數(shù)，而且通用性好，這也避免整體分析法復(fù)雜的建模和運算?；诳梢暬Z言Visual Basic 6．0環(huán)境下建立了四桿機構(gòu)和含基本桿組的平面連桿機構(gòu)的位移、速度、加速度分析模塊，開發(fā)了平面連桿機構(gòu)的計算機輔助分析與仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了機構(gòu)運動分析數(shù)值計算、自動繪制機構(gòu)運動線圖和機構(gòu)運動動態(tài)仿真等計算機輔助設(shè)計功能，界面友好、容錯性較好，并具有一定的實用性和通用性。 任何機構(gòu)都可以看作是在原動件組上加上自由度為零的從動部分組成，從動部分有時又可以分解為若干個自由度為零的基本運動鏈，這些基本運動鏈稱為阿蘇爾組或者桿組，由于桿組是自由度為零的運動鏈，當(dāng)桿組的外副若與運動已知的構(gòu)件相連接時，則桿組中每一構(gòu)件的運動都是確定的。為了獲得動力性能好的凸輪機構(gòu)，在凸輪機構(gòu)推桿運動規(guī)律的開發(fā)、選擇和組合上作了很多工作。計算機輔助機械原理課程設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)用Visual Basic ，依托解析法的理論模型及公式，在計算機上實現(xiàn)了平面四桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、牛頭刨床和壓床等機構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計及其運動和力分析。解析法將機構(gòu)問題抽象為數(shù)學(xué)問題，將機構(gòu)運動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系用數(shù)學(xué)解析式來描述，便于推理和對機構(gòu)在整個運動循環(huán)過程中任意位置的運動和動力性能進行深入分析，分析精度也較高。VB 擁有圖形用戶界面（GUI）和快速應(yīng)用程序開發(fā)（RAD）系統(tǒng)，可以輕易的使用 DAO、RDO、ADO 連接數(shù)據(jù)庫，或者輕松的創(chuàng)建 ActiveX 控件。這個連接編程語言和用戶界面的進步被稱為Tripod（有些時候叫做 Ruby） ，最初的設(shè)計是由阿蘭第一步就設(shè)計出非常完美的接口是十分困難的，它需要在用戶的參與下進行多次反復(fù)的修改。 平面連桿機構(gòu)設(shè)計運動分析 平面連桿機構(gòu)湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月7連桿機構(gòu)是由若干剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接所組成。 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件在圖 22 所示的四桿機構(gòu)中，要使桿 AB 成為曲柄，轉(zhuǎn)動副 A 就應(yīng)為周轉(zhuǎn)副。平面四桿機構(gòu)是最基本也是最常見的連桿機構(gòu)，故運動分析也以它們?yōu)榛A(chǔ)，本章主要采用運動分析矩陣法來對鉸鏈四桿機構(gòu)運動進行分析。 4. 常微分方程解決兩個變量之間的變化規(guī)律，關(guān)鍵是建立瞬時變化率 的表達(dá)式。輸入了已知參數(shù)后，選擇了主動件的轉(zhuǎn)動方向和確定了連桿和連架桿的鉸鏈（ BCD）的順序后，用平面四桿機構(gòu)的知識判斷機構(gòu)的機構(gòu)類型，無論主動件為曲柄，還是搖桿，都給主動件的轉(zhuǎn)動角賦值 0— ，只是當(dāng)主動件是搖桿時，則要用程序編寫出它的?36兩個極限位置的大小，這個機構(gòu)的具體分析見第 4 章的桿組法。) Textbox Text8 jw3() 從動架連桿角位移 (186。因此，只要從主動件開始，對逐個桿組進行分析，且外運動副的運動參數(shù)總是已知的。 桿組運動分析主界面湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月23圖42(b) 桿組法進行機構(gòu)運動分析的VB主界面圖 42(b)為桿組法進行機構(gòu)運動分析的 VB 接口界面，其中含有 CRANK 型桿組框，RRR 型桿組框， RRP 型桿組框， RPR 型桿組框， RPR2 型桿組框基本桿組，以及“運動仿真”選項卡，“數(shù)據(jù)顯示”選項卡和“運動曲線”選項卡，其右分別是運動仿真的顯示比例控件 Combo原動件轉(zhuǎn)向控件 Option1 和 Option時間控件 Timer1 及四個按鈕控件等。輸出參數(shù)有 、Dx?DyD??、 、 、 、 、 、 、 、 、 和 。,C?,C 湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月31圖 45(a) RRP 型 II 級桿組的運動分析 建立數(shù)學(xué)模型由圖 45（a）向量多邊形 OBCDRO，列出內(nèi)運動副 C 的向量方程 CBiRjrLcs??向 X、Y 坐標(biāo)投影得數(shù)學(xué)模型 ( 47) 1234 o0sincsin0icoBCCiRjjifxLyf L???????? ? ?1234B RCC TjTiVyxyUsFffffx??令 ， ， ， ，則有cosiiC?siniicojj?cosjjjSL?? ,100ijLSCU?????????1001jjFsSLCV? ?? ???? ? 1 ijijijijijjjjijijiiiiLSCFLS LS??? ?? ?????? ????? ?000iijLSdFtUC?? ??? ??????? ???? ???00jjjjdsSLStV?? ?? ??????????? ?? ????（1）位置分析 將（47）消元、移項、平方相加，并整理得三角函數(shù)方程式 （48）20sBC??湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月32 ? ?2()cos()sinRBjRBjBxy?????? 22()())i2()cosRRjiBjjRBjjCxyLxLyL???由（32 ）得 （49）24BMCs????當(dāng)機構(gòu)初始位置為 B、C 、D 順時針排列時，取 M=+1，當(dāng)機構(gòu)初始位置為B、C、D 逆時針排列時，取 M=1。湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月25圖 43(b) 原動件參數(shù)界面 B 點的位置、速度和加速度 鉸接二桿組（ RRR）的運動分析與模塊設(shè)計圖 44(a)所示由兩個構(gòu)件和三個轉(zhuǎn)動副組成的 RRR 型 II 級桿組，以知兩構(gòu)件桿長、 及其外運動副 B 和 D 的位置 和 、速度 和 、加速度iLj (,)Bxy(,)D(,)Bxy?(,)D?和 。 運動線圈繪制調(diào)用繪圖子程序，可用不同顏色將隨時間(或轉(zhuǎn)角)的變化關(guān)系曲線繪在同一坐標(biāo)系中，這樣可以清晰地看出機構(gòu)的運動特征。圖32 鉸鏈四桿機構(gòu)的運動分析界面湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月17圖33 鉸鏈四桿機構(gòu)機構(gòu)類型的顯示圖 34 從動件角位移、角速度和角加速湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月18圖 35 從動件角位移、角速度和角加速度曲線圖 36 機構(gòu)運動仿真湘潭大學(xué) 肖霞平 畢業(yè)設(shè)計 【基于 VB 語言開發(fā)平面連桿機構(gòu)的運動分析及仿真系統(tǒng)】 2020 年 6 月19四章 平面機構(gòu)的桿組運動分析法程序設(shè)計 桿組運動分析法由機構(gòu)組成原理可知，任何平面機構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上而構(gòu)成