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1、产品设计与虚拟样机产品设计与虚拟样机 郭卫东郭卫东北京航空航天大学机器人研究所北京航空航天大学机器人研究所第第4讲连杆的工作特性分析与设计验证讲连杆的工作特性分析与设计验证产品设计与虚拟样机曲柄存在的条件曲柄存在的条件在图示的铰链四杆机构中，已知各构件的长度，试：1.根据“曲柄存在条件”判断图示机构是否存在曲柄；2.应用虚拟样机仿真，验证上述的判断结果产品设计与虚拟样机知识复习1存在曲柄的几何条件B2C2D中B1C1D中 最最长杆与最短杆的长长杆与最短杆的长度之度之和小于或等于其他和小于或等于其他两两杆长度杆长度之之和。和。最短杆是最短杆是连架杆。连架杆。1.d a产品设计与虚拟样机2.d a
2、B2C2D中B1C1D中 最最长杆与最短杆的长长杆与最短杆的长度之度之和小于或等于其他和小于或等于其他两两杆长度杆长度之之和。和。最短杆是最短杆是机架。机架。知识复习1存在曲柄的几何条件产品设计与虚拟样机存在曲柄的几何条件存在曲柄的几何条件 最最长杆与最短杆的长度之长杆与最短杆的长度之和小于或等于其他和小于或等于其他两两杆长度杆长度之之和和 连架杆和机架其一最短连架杆和机架其一最短知识复习1存在曲柄的几何条件产品设计与虚拟样机在满足长度条件的情况下，选取不同构件为机架，会得到不同的机构形式。曲柄摇杆机构：最短杆的邻杆为机架知识复习1存在曲柄的几何条件产品设计与虚拟样机在满足长度条件的情况下，选
3、取不同构件为机架，会得到不同的机构形式。双摇杆机构：最短杆的对边为机架知识复习1存在曲柄的几何条件产品设计与虚拟样机在满足长度条件的情况下，选取不同构件为机架，会得到不同的机构形式。双曲柄机构：最短杆为机架知识复习1存在曲柄的几何条件产品设计与虚拟样机连杆机构杆机构的急回特性的急回特性分析与分析与验证题目及要求目及要求产品设计与虚拟样机行程速度变化系数曲柄AB摇杆DC 极位夹角：当从动件在两极限位置极限位置时，对应的主动曲柄曲柄之间所夹的锐角夹的锐角。知识复习2存在往复运动构件的机构急回特性产品设计与虚拟样机连杆机构杆机构的急回特性的急回特性分析与分析与验证行程速比系数k的求解产品设计与虚拟样机刚体体导引机构的引机构的设计及其及其验证题目及要求目及要求产品设计与虚拟样机已知：连杆的三个位置：、位置要求：设计铰链四杆机构，满足连杆的位置要求知识复习3刚体导引机构设计题目题目1及要求及要求产品设计与虚拟样机要求：设计铰链四杆机构，满足连杆的位置要求已知：连杆的两个位置、位置，固定铰链A和D的位置知识复习3刚体导引机构设计题目目2及要求及要求产品设计与虚拟样机设计方法：刚化反转法原理知识复习3刚体导引机构设计产品设计与虚拟样机设计过程知识复习3刚体导引机构设计产品设计与虚拟样机设计过程程产品设计与虚拟样机虚虚拟样机机设计与仿真与仿真