设计类定稿开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 关于四杆铰链机构运动特性与分析 系 别： 机电工程系 专 业： 机电一体化 学生姓名： xxxxxxx 指导教师： 侯婷婷 2013 年 6 月 20 日 毕业设计（论文）开题报告 课题题目 关于四杆铰链机构运动特性与分析 课题类型 设计类论文 课题来源 教师自拟 成果形式 图纸，说明书 同组同学 xxxxx 一、主要任务以及主要技术经济指标 1．主要任务 在平时的学习中，我校本专业的学生系统地学习了 “机械设计”，“计算机AutoCAD制图”等专业知识，在此基础上，为了能够使书本知识用于实践，提高动手能力特设这一课题。本课题的研究目的是熟练掌握四杆铰链机构的理论知识并能够按其类型分析它的运动特性。该课题主要任务是： （1）熟练掌握铰链四杆机构的存在条件； （2）熟练掌握并判断四杆机构的类型； （3）熟练掌握并分析四杆铰链机构运动特性； （4）熟练利用计算机辅助设计解决问题； （5）通过学习了解铰链四杆机构在实际生活中的运用。 2. 四杆铰链机构经济指标 四杆铰链机构是构件间用四个转动副相连的平面四杆结构，在选用铰链四杆机构时应根据铰链四杆机构的种类、杆的长短、运动副、构件和传力性能等，以便选择最适合的铰链四杆机构。 （1）机构的传力性能的好坏决定了是否可以实现预定的运动规律和运动轨迹，传力性能好的机构可以使工具运转轻便、高效。 （）四杆铰链机构一般采用低副机构，这种结构易制造，易润滑，效率高，承载能力大，结构简单，成本低廉，易获得较高的精度。 （）在杆的长短上选用短杆，这种结构在生产中累计误差小。 （）构件数设计的一般较少，这样就使机构结构简单，工作效率提高，不仅使发生自锁的可能性减少，而且机构运动规律对制造、安装误差的敏感性降低。 二、国内外现状和发展趋势 1国内外现状 在国外随着工业越来越高度自动化，在大量的自动化生产线上，许许多多的平面四杆机构得也得到了大量的应用。并且向着高水平，高性能发展，特别是机器人学成为目前一个前沿学科，例如日本等国家开发的类人型机器人等。还有在仿生学上，连杆机构巧妙地实现了人类关节的功能，例如国外研制的六杆假肢膝关节机构。在我国平面四杆结构的应用和研究已有多年的历史，目前仍在继续扩展和深入，1983年全国第三届机构学术讨论会上关于平面四杆结构的论文只有8篇，涉及设计、运动规律、分析、廓线的综合等四个方面的研究，到了1988年第六届会议，已有平面四杆结构的论文20篇，增加了动力力学振动优化设计等研究方向。而1990年第七届会议，平面四杆结构的论文有22篇，又增加了CAD/CAM、误差分析、等研究方向。这几年对平面四杆结构不断深入研究，在对四杆机构的共轭曲面原理、专家系统方面也有了相当的研究。现在平面四杆结构已经在包装机械、食品纺织、纺织机械、交通运输机械、动力机械等领域得到了广泛的应用。但是与先进国家相比，我国在这方面的研究和应用还存在较大的差距，尤其在仿真研究上。 2.发展趋势 四杆铰链机构在以后的研究中会越来趋越于专家系统、人工智能CAD系统、运动学特性和动力学特性的计算机模拟；在实际中随着连杆机构设计方法的发展，电子计算机的普及应用以及有关设计软件的开发，连杆机构的设计速度和设计精度有了较大的提高，而且在满足运动学要求的同时，还可考虑到动力学特性。尤其是微电子技术及自动控制技术的引入，多自由度连杆机构的采用，使连杆机构的结构和设计大为简化，使用范围更为广泛 三、研究路线与关键技术 1．研究路线：分析四杆铰链机构的存在条件→合理构造四杆铰链机构→画出机构的运动简图→借助计算机辅助设计并仿真平面四杆机构→确定机构其他构件上各点的运动物理量→通过确定的各个数据得出四杆铰链机构做何运动→总结出四杆铰链机构在不同的条件下构造出何种机构并在该条件下做何种运动→分析它们的运动特性。 2. 关键技术 本课题关键有二： （1）四杆铰链机构的合理构造。连杆机构的特点具有多种多样的结构和多种多样的特性，在不同的条件下会构造出运动特性不一样的四杆铰链机构，有时候也许都构造不出四杆铰链机构，所以合理的四杆铰链机构造是实验的基础，对此实验的顺利进行起到决定性作用。 （2）计算机高级语言的编程。通过计算机高级语言编程不仅可以真实的模拟出仿真平面四杆机构，而且还解决了大量的计算，以此来提高实验效率和实验精度。 四、实验条件 在研究分析四杆铰链机构运动的特性时若用作图法和实验法工作量大，设计精度低，结果不准确。为了达到对机构精度的要求和实验结果的准确性，所以此设计讲采用在计算机高级语言编程的环境下来辅助设计和仿真四杆机构。在此过程中所使用的计算机高级语言编程主要是Vis