基于SimMechanics和iSIGHT的平面四杆机构的运动仿真和优化.pdf

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　机械传动 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008 年 46 ( ) 文章编号 :1004 - 2539 2008 04 - 0046 - 02 基于 SimMechanics 和 iSIGHT 的平面四杆机构的运动仿真和优化 ( ( ) ) 西门子迈迪特 深圳 磁共振有限公司 系统组件部 , 　广东 深圳 　518057 　庞和喜 ( 西安电子科技大学 电子装备结构教育部重点实验室 , 　陕西 西安 　710071) 　曹鸿钧 摘要 　以平面四杆机构为典型算例 ,应用 MATLAB/ SIMULINK 中的 SimMechanics 模块建立机构运动 模型 ,并进行仿真分析 。应用 iSIGHT 对模型进行预订轨迹的尺度优化设计 ,为机构仿真和优化提供了 一种高效 、直观的仿真手段 ,为其他机构的仿真和优化提供了借鉴 。 关键词 　平面四杆机构 　尺度优化 　SimMechanics 　iSIGHT 连杆上 E 点的轨迹进行优化, 使之再现如图2 所示的 　　引言 八字形轨迹 。 连杆机构设计的基本问题是根据给定的运动要求 1. 1 　设计变量 选定机构的形式, 并确定各构件的尺寸参数 。为了使 通过确定 A 、D 点坐标, 曲柄 AB 、连杆 BC 、摇杆 设计合理 、可靠, 通常还需要满足结构条件 、动力条件 CD 以及杆B E 和 CE 的长度实现 E 点的轨迹要求 。因 和运动连续条件等 。 此该机构的设计变量为 根据机械的用途和性能要求等的不同, 对连杆机 ( ) x = [ A x , Ay , Dx , Dy , LAB , LB C , L CD , LB E , L CE ] 1 构设计的要求是多种多样的, 一般可归纳为三类问题 : 其中, A x 为点横坐标; Ay 为点纵坐标; Dx 为点横坐标; ( ) ( ) 1 满足预定的运动规律要求; 2 满足预定的连杆位 Dy 为点纵坐标; LAB 为曲柄AB 的长度; L B C 为连杆 BC ( ) 置; 3 满足预定的轨迹要求 。 的长度; L CD 为摇杆 CD 的长度; LB E 为 B E 杆的长度; 铰链四杆机构有三种基本型式分别为最为常见的 L CE 为 CE 杆的长度 。 曲柄摇杆机构 、双曲柄机构和双摇杆机构 。其区别在 1. 2 　约束函数 [ 1] 于机构中是否存在曲柄和有几个曲柄