万方数据
机械传动2009年可得
cos艿一=赤[磋+碍一(田+z-)2]咄‰=赤[zi+z;一(仃曰“)2](4)
利用约束变尺度优化程序CVlVll)(33,对上述数学模型进行求解。将变量的上下界约束列入易和曲向
量,优化结果如表l所示。
(5)表1平面六杆机构优化结果
图2机构动力特性示意图
即约束式为
94(髫)=丽1嘲+菇;一(√髫{+髫;+茗,)2]一
0.7661<0
95(菇)=一赤[彳+名;一( ̄/菇}+菇;均)2]一
0.766≤0
1.3.3考虑工艺及结构要求首先,要求滑块行程有上下限;其次,滑块在速度稳定阶段行程不小于300ram;再次,机构运动时,上角架在最高位置必须与立柱留有足够的间隙,下角架不允许同横梁相碰。可建立约束函数
96(菇)=X3+X9+XlO≤2700
97(菇)=口3一≤1450
98(髫)=p8。。;≤1350
99(菇)=450一口8。iIl≤俨
glo(茗)=300一(S(90)一S(121))≤0
hl(菇)=1200一(S一一|s。ilI)=0
1.3.4设计变量取值范围参考常规设计,规定各设计变量的上下界
13001<Xl!≤20581501<X2,<560
189≤X31<2941353.6≤x41<2200
4501<X5≤8504001<算6≤1150
1721.8≤菇71<2100796.5≤X8≤1239
1150_<X9≤13506001<XlO≤1302
1530≤石11≤180。
综上所述,本机构优化设计的数学模型为求
X=[菇l,髫2,…,菇11]T使得
F(x)=i1。‰(K—y)2jlIlin
8.t.甄(X)≤0(u=1,2,…,10)
k(X)=0(移=1)
施≤X≤Xu(5)
项目茗,,llZ2Z3
结果1923.7406.1283.22lcl5.6612.6
项目“如kb18艿l
结果785.391870.1l噬17.913161061.8162.6
2利用SolidWod【s进行机构仿真
2.1SolidWorks软件的特点
SolidWorks是基于Windows环境下的参数化三维实体造型软件,其中与之实现无缝集成的COSMOSMo.tion插件更是一个全功能的运动仿真软件【4J,它可以对复杂机构进行完整的运动学和动力学仿真,得到系统中各个零部件的运动情况,包括能量、动量、位移、速度、加速度、作用力与反作用力等结果,并能以动画、图表、曲线等形式输出;还可以将零部件在复杂运动情况下的载荷情况直接输出到主流有限元软件中,从而进行正确的强度和结构分析。
2.2多连杆机构仿真实例
根据优化结果利用SolidWorks软件对机构进行建模得装配图如图3。
在SolidWorks装配体模
块下直接进入COSMOSMo.
tion仿真环境。仿真之前,
要对仿真运动参数进行设
置,如力的单位、时间单位、
重力加速度,以及与动画有
关的帧时间、帧时间间隔等。图3机构装配图
在这里,设置力的单位为N,时间单位为s,仿真画面时间间隔为0.02s,帧数为100(可根据仿真精度要求适当调节时间间隔和帧数)。然后在智能运动构建器中把两机架设为固定件,其余零件之间的约束副可由COSMOSMotion自动识别,无须设置。根据实际工作速度再设置摇臂zl绕机架的角速度这里设为90(o)Is,仿真时间为4s,这样刚好能使机构完成一个循环,然后就可以进行仿真分析了。’
2.3动态干涉检查和仿真输出结果的分析
在仿真结束后可以针对得到的动态干涉结果进行分析,并可直接在装配环境下进行改进。在本例中,由于优化最终结果未发现干涉现象,无须改动。将仿真结果输出为动画或曲线进行分析判断设计是否达到了
设计要求。从本例输出的滑块的最终(下转第67页)
万方数据
万方数据
基于SlidWorks运动仿真的平面八连杆机构优化设计
作者:李启鹏, 刘万俊, 仝崇楼, 龚小平, Li Qipeng, Liu Wanjun, Tong Chonglou,Gong Xiaoping
作者单位:李启鹏,刘万俊,仝崇楼,Li Qipeng,Liu Wanjun,Tong Chonglou(空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038), 龚小平,Gong Xiaoping(空军工程大学,理学院,陕西,西安,710051)
刊名:
机械传动
英文刊名:JOURNAL OF MECHANICAL TRANSMISSION
年,卷(期):2009,33(1)
参考文献(4条)
1.龚小平约束变尺度优化算法研究及平面连杆机构优化设计 1987
2.邹慧君;傅祥志;张春林机械原理 1999
3.孙恒;陈作模机械原理 1995
4.SolidWorks Inc COSMOSMotion User's Guide 2007
本文链接:https://www.doczj.com/doc/af1458697.html,/Periodical_jxcd200901022.aspx