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第一章 機構之自由度、位移、速度和加速度的計算與分析 1.1簡介一個剛體在二維空間之自由度應為三,在二維空間是一平面時,這剛體可以沿兩個線性無關之方向作平移,又可以在此平面上作旋轉,而其旋轉軸線與此平面垂直。
一個剛體在三維空間之自由度應為六,即此剛體可以沿三個線性無關之方向作平移,又可圍繞三個線性無關方向之軸線作旋轉。
自由度(Degrees of freedom)的定義是表示一個機構中,每一連桿位置所 需之獨立參數的最小數目。
由於機構是由機件以接頭連接而成,因此它的自由度是所有機件在尚未連接和固定前的總自由度,扣除所有接頭的總拘束度(Degrees of constraint),再扣除固定機架件的自由度。
1.2 平面機構自由度公式對平面機構而言,每一根可動的機件其有三個自由度,其中二個自由度 為兩互相垂直軸的平移(Translation),另一個自由度為繞任意一點的旋轉(Rotation) 。
M=3(N-1)-2f1-f2M: 自由度總數N: 所有連桿數目(包括固定地面之連桿)f1: 一個自由度接頭數目(如旋轉軸承)f2: 兩個自由度接頭數目(如凸輪、齒輪)例題一.試求如下圖所示平面四連桿機構的自由度此四連桿機構,皆為旋轉接頭,則自由度為M=3(4-1)-2*4=11.3 空間機構自由度公式對空間機構而言,每一根可動的機件其有六個自由度,其中三個自由度為三互相垂直軸的平移,另三個自由度為對此三軸的旋轉。
M=6(N-1)-ΣJ i C iM: 自由度總數N: 所有連桿數目(包括固定地面之連桿)J i: i型接頭數目C i: i型接頭的拘束度例題二.試求如下圖所示RSSR空間四連桿機構的自由度此四連桿機構,其中R1、R2為旋轉對, S1、S2為圓球對,則自由度為 M=6(4-1)-5*2-3*2=2當M≧1時,此為一個有M個自由度機構M=0時,此為一靜定結構M≦0時,此為一靜不定機構1.4 i型接頭種類第二章 Working Model 2D機構應用軟體之實例分析 2.1 簡介Working Model 2D為利用複雜的編輯功能來提供一個完整的專業的動態模擬,對於牛頓運動力學上的機構也可以利用Working Model 2D在電腦上模擬,它並且提供一些簡易的圖解讓使用者更容易從事實驗,及分析不同的運動情況。
岗位胜任力模型搭建
岗位胜任力模型（Job Competency Model）是指根据组织对岗位要求的定义，通过分析岗位的关键要素和对应的胜任力，建立岗位胜任力模型，以帮助组织和员工了解岗位需要具备的能力和素质，从而进行招聘、培训及绩效评估等人力资源管理活动。
以下是一般的岗位胜任力模型搭建步骤：
1. 确定岗位的关键要素：对于每个岗位，首先要明确该岗位的关键要素，即在该岗位上表现优异所需的核心能力和知识。
2. 识别胜任力要素：基于岗位的关键要素，进一步识别出能力、技能和知识等方面的胜任力要素。
可以通过问卷调查、访谈、焦点小组等方式收集和整理相关信息。
3. 制定评估指标：根据识别出的胜任力要素，制定明确的评估指标，用以衡量员工在每个要素上的绩效。
评估指标可包括行为标准、技术指标、知识水平等。
4. 构建胜任力模型框架：根据识别出的胜任力要素和评估指标，构建岗位胜任力模型的框架，将要素和指标组织成层次结构，形成完整的模型。
5. 验证和修正：通过与现实工作情况进行对比，验证岗位胜任力模型的准确性和有效性。
根据反馈和实际应用中的问题，及时修正和调整模型。
6. 应用和推广：将岗位胜任力模型应用于招聘、培训、绩效评估等人力资源管理活动中，指导组织和员工进行能力开发和绩效改进。
同时，推广模型的应用，提高组织的绩效管理水平。
需要注意的是，岗位胜任力模型的搭建需根据具体的组织和岗位来进行，不同的岗位可能有不同的胜任力要素和评估指标。
因此，搭建岗位胜任力模型需要结合实际情况进行灵活调整和定制化设计。
![[教材]Workingmodel软件创意](https://img.taocdn.com/s1/m/df5ca1d19fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d621.png)
Working model软件创意
设计实验任务书
一、实验目的
1.培养学生运用软件模拟仿真，分析机械机构的初步能力。
2.能够运用Working Model软件进行机构设计及运动仿真分析。
3.培养学生的创新思维及综合设计的能力。
二、实验内容
选择一合理的有工程实践背景的实验题目，并进行实验题目的方案设计，利用Working Model软件对设计的机械方案进行动态模拟及运动分析。
三、实验仪器
1）PC机一台；
2）Working Model 软件一个点。
四、实验任务书
1、实验题目的选择
遵循实践性、实用性原则；
2、实验题目的Working Model软件动态模拟仿真；
3、重要构件（多为输出构件）的运动曲线分析。
主要文字资料：
Working Model软件使用帮助（与软件绑定）。
推荐的参考书目：
平面四杆机构运动综合卢子馨编著
机械创新设计张美麟
机械创新设计张春林
创造技法手册高桥诚
思维导图托尼.巴赞
五、时间进度安排：
1、实验方案的确定及相关资料的介绍：1学时
2、Working Model软件的讲解学习：2学时
3、Working Model软件的动态模拟仿真及运动曲线分析：3学时
六、评分标准
1、实验方案选择合理性及难易程度占1分
2、实验题目的Working Model软件动态模拟仿真2分；。
员工胜任力模型构建流程English Answer:Step 1: Identify Business Goals and Objectives.Define the specific business goals and objectives that the competency model will support. This step provides the foundation for the model and ensures its alignment with the organization's strategic direction.Step 2: Conduct Job Analysis.Gather data on the tasks, responsibilities, and knowledge required for successful performance in various roles. Use methods such as interviews, surveys, and observations to collect detailed information about job requirements.Step 3: Determine Key Competencies.Identify the essential competencies that differentiate high performers from average performers. Consider both technical skills and behavioral attributes that arecritical for success. Use a structured framework to categorize and organize the competencies.Step 4: Develop Competency Definitions and Descriptions.Provide clear and concise definitions for each competency, specifying the expected behaviors, skills, and knowledge. Describe different levels of proficiency to establish performance expectations.Step 5: Validate the Model.Test the competency model with a sample group of employees, managers, and stakeholders. Seek feedback to ensure that the model accurately represents the required competencies and is relevant to the business context.Step 6: Implement the Model.Integrate the competency model into various HR processes, such as recruitment, performance management, and training and development. Ensure that the model is used consistently across the organization to drive employee performance and organizational success.Step 7: Monitor and Evaluate.Regularly review and update the competency model as the business environment and job requirements evolve. Evaluate the effectiveness of the model in supporting business objectives and employee development.Chinese Answer:员工胜任力模型构建流程。
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确定系统的边界和输入输出。
基于Working Model的机构建模与分析1.1.1Working Model软件简介Working Model是美国DST公司（Design Simulation Technologies, Inc.）旗下的一款二维运动仿真软件。
作为世界上最流行的计算机辅助工程软件，Working Model是一个概念性设计工具，它可以构建仿真模型来代替模糊的、耗时的、不是很精确的计算。
Working Model已经被数以千计的专业工程师用来建立和分析真实的机械系统。
它针对Windows 2000/XP操作系统进行了彻底的性能优化。
Working Model包含对NURBS模型进行自动干涉检测和响应的功能，最新的版本也包含诸如柔性梁、剪切和弯曲力矩以及铰链摩擦等流行的脚本语言，这些脚本语言可以用来扩展Working Model功能。
Working Model 具有强大的分析仿真功能，它有以下特点：（1） 可以测试你的多个设计方案；（2） 在建立物理原型前，快速的“运行-分析-改进”循环方式可以帮助优化设计；（3） 可以使物理原型结构紧凑；（4） 你完全可以控制仿真环境；（5） 可以预定义物体和约束，快速的建模、运行和改进仿真；（6） 在任何时候可以运行、停止、重置、单步执行或者暂停仿真分析；（7） 可以通过测量作用在任何物体上的力、力矩、加速度等参数来分析最终的设计方案；（8） 在公制或英制单位下，可以用矢量形式或数字和图形方式观看输出结果；（9） 可以输入二维CAD软件绘制的DXF格式的图形文件；（10） 输入值可以通过方程式、滑动条来改变，也可以通过与MATLAB和Excel进行动态数据连接；（11） 可以应用内置公式语言来模拟非线性事件或用户自定义事件；（12） 可以设计带铰链、滑块、电机、弹簧和阻尼的连杆机构；（13） 可以创建物体并制定它的质量特性、初始速度、静电电荷等参数；（14） 可以仿真模拟接触、碰撞和摩擦；（15） 可以分析带柔性梁和剪切、弯曲力矩的结构；（16） 可以通过运行和编辑脚本语言来优化仿真模型、文档模型等；（17） 可以记录仿真数据、创建图形文件或AVI视频文件进行回放；（18） 可以通过粘贴图片来创建具有吸引了的可视化演示文稿。
Working Model教程目录第一章机构之自由度、位移、速度和加速度的计算与分析 (1)1.1 简介 (1)1.2 平面机构自由度公式 (1)1.3 空间机构自由度公式 (2)第二章 Working Model 2D 机构应用软体之实例分析 (3)2.1 简介 (3)2.2 曲柄摇杆机构(Crank and Rocker Mechanism) (3)2.2.1 简介 (3)2.2.2 分析步骤 (4)2.3 滑块曲柄机构(Slider-Crank Mechanism) (6)2.3.1 简介 (6)2.3.2 分析步骤 (7)2.4 曲柄牛头鉋床机构(Crank Shaper) (10)2.4.1 简介 (10)2.4.2 分析步骤 (10)2.5 苏格蘭轭(Scotch Yoke) (13)2.5.1 简介 (13)2.5.2 分析步骤 (13)2.6 弹簧阻尼系统 (16)2.6.1 简介 (16)2.6.2 分析步骤 (16)第一章机构之自由度、位移、速度和加速度的计算与分析1.1 简介一个刚体在二维空间之自由度应为三,在二维空间是一平面时,这刚体可以沿兩个线性无关之方向作平移,又可以在此平面上作旋转,而其旋转轴线与此平面垂直。
一个刚体在三维空间之自由度应为六,即此刚体可以沿三个线性无关之方向作平移,又可围绕三个线性无关方向之轴线作旋转。
自由度(Degrees of freedom)的定义是表示一个机构中,每一連杆位置所需之独立參數的最小數目。
由于机构是由机件以接头連接而成,因此它的自由度是所有机件在尚未連接和固定前的总自由度,扣除所有接头的总拘束度(Degrees of constraint),再扣除固定机架件的自由度。
1.2 平面机构自由度公式对平面机构而言,每一根可动的机件其有三个自由度,其中二个自由度为兩互相垂直轴的平移(Translation),另一个自由度为绕任意一点的旋转(Rotation) 。
M=3(N-1)-2f1-f2M: 自由度总數N: 所有連杆數目(包括固定地面之連杆)f1: 一个自由度接头數目(如旋转轴承)f2: 兩个自由度接头數目(如凸輪、齿輪)例题一.试求如下图所示平面四連杆机构的自由度此四連杆机构,皆为旋转接头,则自由度为M=3(4-1)-2*4=11.3 空间机构自由度公式对空间机构而言,每一根可动的机件其有六个自由度,其中三个自由度为三互相垂直轴的平移,另三个自由度为对此三轴的旋转。
M=6(N-1)-ΣJiCiM: 自由度总數N: 所有連杆數目(包括固定地面之連杆)Ji: i 型接头數目 Ci: i 型接头的拘束度例题二.试求如下图所示RSSR 空间四連杆机构的自由度此四連杆机构,其中R1、R2 为旋转对, S1、S2 为圆球对,则自由度为M=6(4-1)-5*2-3*2 =2 当M≧1 时,此为一个有M 个自由度机构 M=0 时,此为一静定结构 M≦0 时,此为一静不定机构第二章 Working Model 2D 机构应用软体之实例分析2.1 简介Working Model 2D 为利用複杂的编辑功能來提供一个完整的专业的动态模拟,对于牛顿运动力学上的机构也可以利用Working Model 2D 在电脑上模拟,它并且提供一些简易的图解让使用者更容易从事实验,及分析不同的运动情况。
Morking Model 2D 在定义物体和一些约束运动条件(如马达、弹簧、接头),只须按滑鼠点选即可,更可以利用CAD 软体设计一图形,然后编辑其资料输入Working Model 2D 亦可連接使用,其他可与Working Model 2D 相連接的软体亦有MATLAB、Excel、Microstation、Auto CAD、Design View,Working Model 2D 可计算模拟特定物体上所产生的力量、速度、加速度、扭矩…等等,并且可以预设约束条件,如：重力、摩擦系數，空气阻力…等狀况,以达到更精确并且接近真实狀态的模拟。
2.2 曲柄摇杆机构(Crank and Rocker Mechanism)2.2.1 简介当四連杆机构中,一連杆可作整个迴转(即曲柄),而它一連杆仅能作摇摆时(即摇杆),此机构则谓之曲柄摇杆机构,如图2.2.1 所示,AD 机件系固定,AB 曲柄能作整周迴转,DC 摇杆则绕 D 轴作摇摆运动,欲得此结果,必须合乎下列三条件(依△AC1D 及AC2D,兩边和大于第三边之原理),由下列条件中,得出曲柄AB 最短。
AD+CD > AB+BCAD+BC > AB+CDBC+CD > AB+AD图2.2.1 曲柄摇杆机构2.2.2 分析步骤利用Working Model 分析曲柄摇杆机构,方法如下:步骤1:设定工作环境(1)从 View 选单下选取Number and Units ,将Unit System 改为SI (degrees),按More Choices,将Distances 之单位设定为Meters,选择 OK。
(2)在View 选单下选取Workspace,开启X 和Y 轴向。
步骤2:画出三根主要連杆(1)选画出一根連杆。
(2)在Edit 选单中选Duplicate(複製)出另兩根連杆。
(3)在Window 选单下选择Appearance,将Body[1]之名称改为Rod1,Body[2]改名为Rod2,Body[3]改名为Rod3。
步骤3:设定三根連杆之尺寸及质量(1)在萤幕下方输入Rod1 的尺寸为W=1m, H=0.1m,ψ=0°,Rod2 的尺寸为W=4m,H=0.1m,ψ=0°,Rod3 的尺寸为W=2.5m,H=0.1m, ψ=0 °。
(2)在Window 选单下选取Properties,更改质量Rod1=1kg, Rod2=4kg ,Rod3=2.5kg。
步骤4:给定各个接点(1)选在Rod1 的左右兩端画出兩个接点,在Window 选单下选取Appearance,将左边的点改名R1A,右边改名为R1B。
(2)如上之步骤,将Rod2 左边的点改为R2A,右边改为R2B,将Rod3 左边的点改为R3A,右边改为R3B。
(3) 选画出兩个固定点分别为O1,O2。
步骤5:将各接点連结起來(1)用滑鼠点选Rod1 之左端接点R1A,按住Shit 键同时点选固定点O1, 再按将其連结起來。
(2) 在Window 选单下选取Appearance,将其接点命名为J1。
(3)如上之步骤,将Rod1 之右边接点R1B 和Rod2 之左边接点R2A 連结起來,将接点命名为J2。
(4)将Rod2 之右边接点R2B 和Rod3 之左边接点R3A 連结起來,将其接点命名为J3。
(5)将Rod3 之右边接点和固定点O2 連结起來,将其接点命名为J4。
步骤6:装上马达(1)选 ,将其置于J1 接点上。
(2)在Window 选单下选取Properties,将速度(Value)改为5rad/s。
步骤7:开始分析(1)用滑鼠点选Rod2,在Measure 选单下选取质量中心之位移(Position)、速度(Velocity)、加速度(Acceleration)图。
(2)按 ,开始进行分析,如图2.2.2 所示。
图2.2.2 曲柄摇杆之分析图2.3 滑块曲柄机构(Slider-Crank Mechanism)2.3.1 简介滑块曲柄机构使用最多的是在内燃机上,如图 3.3.1 所示为这种机构的简图,其連杆1 为机架(考虑固定),連杆2 为曲柄,連杆3 为連接杆,連杆4 为滑块。
在内燃机中,連杆 4 就是受到气体压力作用的活塞。
该力通过連接杆而传递到曲柄上。
可以看到,在一个循环中将有兩个死点,各在活塞运动的每一极限位置图2.3.1 滑块曲柄机构2.3.2 分析步骤利用Working Model 來进行分析,方法如下:步骤1:设定工作环境(1)从View 选单下选取Number and Unit,将Unit System 改为SI (degrees),按More Choices,将Distance 之单位设定为Meters,选择 OK。
(2)在View 选单下选取Workspace,开启X 和Y 轴向。
步骤2: 画出兩根主要連杆(1) 选画出一連杆。
(2) 在 Edit 的选单中选择Duplicate(複製),画出第二根連杆。
(3) 在Window 选单下选择Appearance,将Body[1]之名称改名为Rod1,Body[2]改名为Rod2。
步骤3:设定連杆之尺寸及质量(1) 选择Rod1 并在萤幕下方输入尺寸,W=2m,H=0.1m,ψ=0∘。
(2) 选择Rod2 并在萤幕下方输入尺寸,W=4m,H=0.1m,ψ=0∘。
(3) 在Window 选单下选择Properties,质量Rod1=0.5kg, Rod2=1kg。
步骤4:画出一滑块(1) 选画出一滑块。
(2) 选择滑块,并在萤幕下方输入尺寸,W=H=0.6m,ψ=0∘。
(3) 在Window 选单下选择Appearance,将Body[4]改名Slider。
(4) 在Window 选单下选择Properties,质量Slider=0.5kg。
步骤5:给定各个接点(1) 选在Rod1 的左右兩端画出兩个接点,在Window 选单下选择Appearance,将左边的点改名为R1A,右边改名为R1B。
(2) 如上之步骤,将Rod2 左边的点改名为R2A,右边改名为R2B。
(3) 选在Slider 的中心画出一点,在Window 选单下选取Appearance, 将其命名为S1。
步骤6 :画出滑槽(1) 选画出一沿轴向之槽。
(2) 在 Window 选单下选取Appearance,将其命名为Slot。
步骤7:将各点連接起來(1) 选画出一固定点O1。
(2) 用滑鼠点选 Rod1 之左端接点R1A,按住Shit 键同时点选固定点O1,再按将其連接起來。
(3) 在 Window 选单下选取Appearance,将其命名为J1。
(4) 如上之步骤,将 Rod1 之右端接点R1B 和Rod2 之左端接点R2A 連结,将接点命名为J2。
(5) 将 Rod2 之右端接点R2B 和Slider 之中心点S1 連结,将接点命名为J3。
(6) 选在接点J3 重複点上一点。
(7) 将 J3 和Slot 連结。
步骤8:装上马达(1) 选 , 将其置于J1 上。
(2) 在 Window 选单下选取 Properties,将速度(Value)改为5rad/s。
步骤9:开始分析(1) 用滑鼠点选 Slider,在Measure 的选单下选取位移(Position)、速度(Velocity)、加速度(Acceleration)图。
