平面连杆机构的计算机辅助设计系统研究与实现

摘要

平面连杆机构全部采用低副连接，因而结构简单易于制造，结实耐用，不易磨损，适于高速重载；运动低副具有良好的匣形结构，无需保养，适于极度污染或腐蚀而易出现问题的机器中；连杆机构能够实现多种多样复杂的运动规律，而且结构的复杂性不一定随所需完成的运动规律性的复杂程度而增加；连杆机构还具有一个独特的优点，就是可调性，即通过改变机构中各杆件长度，从而方便地改变了原机构的运动规律和性能. 连杆机构由于结构上的特点在各种机械行业中被广泛的采用.通过对连杆机构的设计，可以实现不同的运动规律，满足预定的位置要求和满足预定的轨迹要求. 平面连杆机构的计算机辅助设计是一个比较复杂和困难的问题，对连杆机构进行运动分析是研究现有机构和设计新机构的必不可少的重要手段.从机构的几何运动关系出发，建立机构运动的数学模型，所编制的计算程序可以对平面连杆机构的运动进行全面分析，可以计算出精确的计算结果并保存在相应的文件中，并能够在屏幕上输出运动分析的主要图形信息一点的位移图、速度图、加速度线图，点的位移误差图、速度误差图、加速度误差图.并能对机构的运动进行动态模拟，使运动分析更加形象直观，也更加全面. 平面连杆机构的计算机辅助设计，目前还没有完美的设计体系，一是由于机构选型方面尚无系统的理论和方法；二是尺寸综合方面还没有统一的方法，并且设计过程也较为烦琐，往往需要进行大量的数值计算，这些对于一个经验不足的设计者来说，要想保证设计质量是比较困难的.平面连杆机构的计算机辅助设计的发展正向着实用、简明精确和人工智能化的方向即平面连杆机构专家系统发展，我所研究的是就是其中的一部分工作. 本课题就是把平面连杆机构的设计和利用杆组法进行机构的运动分析及考虑几何误差的误差分析、机构的动态模拟显示相互集成起来；利用平面连杆机构的设计原理及利用杆组法理论进行运动分析和误差分析的参数化设计，借助于软件VisualBasic6.0进行可视化编程，实现连杆机构运动的分析与模拟及其计算机辅助设计.既解决了计算量大，求解困难的问题.又可通过参数的无量纲化，绘制重要点位移、速度、加速度曲线及对其进行分析比较.并可给出各已知参数的误差，分析机构的运动误差，判断机构的运动精度，同时进行相应的平面连杆机构的动态模拟，以及各参数的屏幕显示，形象直观，给设计人员提供了很大的方便. 本课题实现了平面连杆机构的结构设计、运动分析、误差分析及动态模拟的集成化、参数化、科学可视化设计，运用先进的开发手段，在连杆机构自动建模与分析方面具有创新性，为平面连杆机构的快速设计与分析提供了一个有效的工具。

目录

文摘

英文文摘

论文说明

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1平面连杆机构的简介

1.2平面连杆机构的计算机辅助设计简介

1.3课题的来源和主要研究内容

第二章参数化设计方法和可视化科学技术

2.1参数化设计方法

2.2科学可视化

2.3 CAD面向对象技术

第三章平面连杆机构的参数化设计

3.1平面连杆机构的基本理论分析

3.2平面连杆机构运动分析

3.3平面连杆机构的设计

第四章平面连杆机构运动精度分析

4.1概述

4.2考虑几何尺寸偏差的平面连杆机构误差分析

4.3考虑运动副间隙平面连杆机构运动误差分析简介

第五章基于VB的平面连杆机构的计算机辅助设计

5.1 VB在CAD软件开发中的应用

5.2平面连杆机构的计算机辅助设计

第六章“平面连杆机构的计算机辅助设计”软件简介

6.1软件简介

6.2应用举例

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

附录：本文作者攻读硕士学位期间发表的论文