河 南 工 业 职 业 技 术 学 院
Henan Polytechnic Institute
毕业设计（论文）
题 目： 基于UG曲柄滑块机构参数化设计及其运动学仿
真
班 级：机电0702
姓 名：李亚康
指导教师：季祥
基于UG的曲柄滑块机构参数化设计的运动学仿真
摘要
随着计算机技术的飞速发展，CAD已经广泛应用于零件设计和制造中，但一般的CAD软件都具有广而博的通用性，难以满足各类具体产品设计的需要，所以以通用CAD软件为基础，根据本单位的实际，进行不同程度的开发成为产品现代设计的重要内容。
连杆作为各种机械传动设备中的重要装置，具有压强小，磨损轻，易于加工和保证加工精度，以及能有本身几何形状保证运动副封闭等优点，有着非常广泛的应用前景。但其较难准确的实现任意预期运动规律，设计计算亦较繁复。为了提高设计效率，增加竞争优势，实现曲柄滑块机构的运动的精确建模显得尤为重要。
文运用三维实体造型软件UG，实现了曲柄连杆机构参数化精确建模。文中系统地研究了运用UG软件方程输入的方式建立曲柄滑块机构的三维参数化模型的过程。由于参数化曲柄连杆模型可按照驱动参数的变化发生相应改变，所以利用此模型进行曲柄连杆的重复性工作，从而极大地提高了分析效率，降低了成本
关键词： 曲柄连杆 UG 参数化
Imitate according to sport of the UG crank slippery piece of
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organization really
Abstract
Because the calculator technique flies soon a development, CAD already extensively applied in the spare parts design and the manufacturing, but general of the CAD softwares all have wide but the in general use of the Bo, and is hard to satisfy each kind of demand that the concrete product designs, so take in general use CAD software as foundation, according to this unit of actual, carry on the important contents that the development of different degree becomes a product modern design.
Connecting the pole is various machine to spread the important device in the equipments, have to press strong small, wear away lightly, be easy to process and promise to process accuracy, and can have oneself several the shape promise sport pair closes to wait an advantage and have very extensive of applied prospect.But it more difficult accurate realization arbitrarily expectation sport regulation, design to compute as well more complicated.For raising a design efficiency, increase competitive advantage, carry out the accurate model of sport that the crank slips piece organization to seem to be is importance
The text makes use of 3D entity shape software UG and carried out crank to connect pole organization parameter to turn an accurate model.Systematically studied the 3D parameter that the way establishment crank of the usage UG software equation importation slips piece organization to turn the process of model in the text.Because the parameter turns crank to connect pole model can according to driving the variety occurrence of parameter to correspond a change, so make use of this model to carry on the repeated that the crank connects a pole to work, thus and biggest raised an analytical efficiency, lowered cost.
Keyword: The crank connects the pole UG parameter to turn
目录
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第一章 绪论????????????????????????. 1.1 研究背景??????????????????????. 1.2 研究目的及意义???????????????????. 1.3 连杆机构的应用及基本问题??????????????. 1.4 论文主要研究内容??????????????????. 1.5 软件介绍??????????????????????. 第二章 机构的结构分析???????????????????. 2.1 概述????????????????????????. 2.2 机构的组成?????????????????????. 2.2.1 构件?????????????????????.
2.2.2 2.2.3 2.3 2.4 2.5 第三张 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 第四章
运动副????????????????????. 机构?????????????????????. 运动副的分类????????????????????. 机构的自由度????????????????????. 机构运动分析的目的和方法??????????????. 曲柄滑块参数化设计及其运动学仿真??????????. 工作原理??????????????????????. 零件造型??????????????????????. 机架?????????????????????. 曲柄?????????????????????. 连杆?????????????????????. 滑块?????????????????????. 装配????????????????????????. 仿真????????????????????????. 添加运动副??????????????????. 添加工作阻力?????????????????. 添加运动???????????????????. 运动规律仿真?????????????????. 总结与展望?????????????????????. 绪论
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1.1研究背景
20世纪70年代以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代，而且几乎影响到全部技术领域，冲击着传统的工作模式。CAD技术经历了曲面造型技术、实体造型技术和参数化技术三代飞跃式发展已经、并将进一步给人类带来巨大的影响和利益。
连杆机构是由若干构件以低副连接而成的机构，也成平面低副机构。其主要特点是：由于低副为面接触，压强低，磨损量小，而且构成运动副的表面是圆柱面或平面，制造方便，容易获得较高精度,广泛应用于机械、船舶、航空、电力领域。随着大批优秀的三维CAD软件纷纷涌现，一般机械零件的三维设计对普通工程师来说已经不再是困难的工作。但是一般设计者在CAD中很难精确造型，继而影响到后续的运动仿真和数控加工的操作。CAD参数化设计的理念正是解决这一问题的有效途径。计算机辅助设计的广泛应用以及计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，为参数化设计提供了一个良好的基础。参数化实体造型技术大大提高了模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。
1.2 研究目的及意义
在机构设计中，有时需要构件上某点实现给定的运动轨迹，对这类问题，目前一般是根据轨迹坐标求解非线性方程组，但这种方法能够实现的精确位置点数目有限，并且非线性方程组的求解也比较麻烦，往往得不到收敛的解。以前也有学者通过实验的方法，做出四杆机构模型。绘制出不同杆长组合时连杆上点的轨迹曲线，绘制成图册查找相似的轨迹曲线。
本章建立四杆机构模型，仿真后可以显示机构上任意构件、任意点的轨迹曲线，改变各杆长度后，可以很方便地得到另外的一组轨迹曲线，通过与需要的运动轨迹比较，可以从中选出十分相似的曲线，这样，做出相同长度比列的四杆机构，就可以得到需要的机构。并且，还可以得到线位移、角位移、速度、加速度等运动参数，可以采用轨迹、曲线、Microsoft Excel格式的数据文件等多种方法输出和显示结果。
1.3连杆机构的应用及基本问题
连杆机构中的各构件一般是用低副相连接的，故又称低副结构。这类机构常应用于各种动力机械、重型机械、轻工机械、机床、仪表和军事工业中，如活塞式发动机、抽水机和空气压缩机中的曲柄滑块结构，牛头刨床和回转式油泵中的导杆机构，起重运输机和示功器中的直线导路机构，精密机械应变仪中的铰链四杆机构，工程机械和包装机械中的执行机构以及各种印刷机械和纺织机械中的连杆机构等都是。
连杆机构之所以能广泛地应用于各种机械和仪器，是由于低副压强小，磨损轻、易于加工和保证加工精度，以及能由本身几何形状保证运动副封闭等优点。
连杆机构与凸轮机构相比，较难准确地实现任意预期的运动规律，设计计算易较繁复。但随着近似计算方法和电子数字计算机的使用，能在一定精度范围内近似地实现预期的运动规律，故其应用范围也在逐渐扩大。
连杆机构运动设计的基本问题，就是根据对从动杆所要求的运动条件和几何条件决定机构运动简图的参数。但可以归纳为以下两类基本问题：
1）实现已知运动规律问题：当主动杆运动规律一定时，要求从动杆准确地或近似地按给定运动规律运动。
2）实现已知轨迹的问题：要求机构中作复杂运动的构件上某一点准确地或近似地沿给定轨迹运动。
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