引言作用在机械上的力, 不仅是影响机械的运动和动力性能的重要参数, 而
且也是决定构件尺寸和结构形状的重要依据,所以不论是设计新机械,还是合理使
用现有机械,都必须对机械的受力情况进行分析
在对现有机械进行力分析时, 对于低速机.械,因惯性力小, 只需静力分析,而对于
高 速 及 重 型 机 械 , 必 须 分 析 其 惯 性 力 , 要 对 其 作 动 力 分 析 . Mat2lab 中 的
simmechanics 是一个对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包, 可对机构进行
动力学仿真和分析, 可在形成实际机构之前进行适当的修正,缩短产品开发周期.
有关动力学仿真的文献中, 工作阻力(或工作阻力矩)均为常量, 不随时间变化, 文
中以 simmechan ics 为研究平台, 以压床中的六杆机构为研究对象,对机构进行动
力学仿真,研究机构在变工作阻力作用下的受力情况.
1.SimMechanics 简介
SimMechanics 立足于 Simulink 之上,是进行控制器和对象系统跨领域/学科
的研究分析环境。SimMechanics 为多体动力机械系统及其控制系统提供了直
观有效的建模分析手段,一切工作均在 Simulink 环境中完成。它提供了大量
对应实际系统的元件,如:刚体、铰链、约束、坐标系统、作动器和传感器等。
使用这些模块可以方便的建立复杂机械系统的图示化模型,进行机械系统的单
独分析或与任何 Simulink 设计的控制器及其它动态系统相连进行综合仿真。
SimMechanics 为机械系统提供了如下仿真 / 分析方式:
正向动力学分析 — 求机械系统在给定激励下的响应;
逆向动力学分析 — 求机械系统按给定运动结果时所需的力和力矩;
运动学分析 — 在约束条件下系统中的位移、速度和加速度,并做一致性检
查;
线性化分析 — 可求得系统在指定小扰动或初始状态下的线性化模型,以分
析系统响应性能;
平衡点分析 — 可以确定稳态平衡点,供系统分析和线性化使用。
2.连杆机构设计的基本问题
连杆机构设计的基本问题是根据给定的运动要求选定的形式,并确定其各
构件的尺寸参数。为了使机构设计合理,可靠,通常还需要满足结构条件(如
要求存在曲柄,杆长比较恰当),动力条件和运动连续条件等。
根据机械的用途和性能要求等的不同,对连杆机构设计的要求是多种多样
的,但这些设计要求一般可归纳为以下三类问题:
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