VB 环境下的双曲柄滑块机构运动分析

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文章编号 10046410 (2008) 01 005104 VB 环境下的双曲柄滑块机构运动分析罗玉军 ( 广西工学院　机械工程系, 广西　柳州 545006) 摘要: 为研究平面多杆机构的运动分析解析法, 以双曲柄滑块机构为例, 根据机构组成原理将其分解为一个双曲柄机构和一个曲柄摇杆机构的串联, 后级机构的运动输入来自前级机构的输出。分别建立这两个机构的运动分析解析模型, 在 VB 环境中逐级求解出整个机构的运动结果, 采用计算机动画和线图输出。由此说明机构的运动分析应以结构分析为基础, 并且充分发挥电子计算机的计算能力和图形处理能力。关键词: 双曲柄滑块机构; 运动分析; 解析法模型;VB 中图分类号: T P391; T Hll 文献标识码: A 收稿日期: 2008- 02- 10 作者简介: 罗玉军( 1965- ), 男, 广西罗城人, 广西工学院机械工程系讲师, 工学硕士。图 1 双曲柄滑块机构 0 引言在研制机械新产品过程中, 进行机构运动分析是一个重要步骤。机构运动分析的方法主要有图解法和解析法。图解法以机构运动简图为基础, 能够直观地表示机构的组成和运动联系, 但分析结果的精度较低。解析法能够精确地计算出机构在整个运动循环过程中一系列位置的运动参数, 还可以同时进行机构综合和优化。借助计算机, 解析法在机构设计中的应用日益成熟和普遍。当平面连杆机构的杆数较多时, 整个分析过程趋于复杂, 因此目前的应用计算机进行的机构运动分析及仿真多局限于四杆机构[ 1- 4] 。双曲柄滑块机构是由双曲柄机构的从动曲柄与连杆滑块二级杆组相连接而得到的六杆机构, 在常见的生产机械如插床、压缩机中有广泛的应用。本文以双曲柄滑块机构为例, 通过建立平面连杆机构运动分析的解析模型, 利用面向对象的编程语言 Visual Basic( 简称 VB) 进行求解, 同时设计适当的人机交互界面进行尺寸驱动并输出机构动画和运动线图, 为平面多杆机构的运动分析及综合提供一种直观和精确的方法。 1 运动分析的解析法模型用解析法作机构的运动分析, 应首先建立机构的位置方程, 然后将位置方程对时间求一次和二次导数, 即可求得机构的速度和加速度方程。 11 位置分析设已知双曲柄滑块机构各构件尺寸和原动件 1 的角速度 1 和初始方位角 1, 欲求滑块 F 的运动规律。首先将机构分解为双曲柄机构ABCD 和曲柄滑块机构 DE FG, 建立直角坐标系, 标出各杆矢量和方位角( 如图 1 所示) , 其中有四个未知量 2、3、6、xE , 需要求解两个封闭矢量方程。由封闭图形 ABCD 得矢量方程: l 1+ l2= l3+ l4 ( 1) 将其在坐标轴上投影, 得: 第 19 卷第 1 期广　西　工　学　院　学　报

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