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武汉理工大学汽车动力学课程论文

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基于Cruise的纯电动轿车动力学仿真研究

基于Cruise的纯电动轿车动力学仿真研究
４）黑 盒 子 功 能 可 嵌 入 用 户 自定 义的 模 块 和 控 制算 法 ； ５）和 一 维 流 体 动 力 学 软 件 Ｆ ０ ｓ ｅ ｌ Ｗｍ ｔ ｒ和
是 精 确 ， 即 能 够 使 不 同 结 构 的 动 力 传 动 系 统
间 的 比 较 具 有 意 义 ； 二 是 快 速 ， 即 能 快 速 进 行 汽 车 分 析 和 空 间 研 究 设 计 ，例 如 对 多 维 变 量 参
的方 案 。
也可 以 用于混 合 动 力汽 车 、 电动汽 车的 动力 系
统 、传 动 系 统 及 控 制 系 统 的 开 发 和 优 化 。
Ｃ ｒ ｉ 基 于 全 面 满 足 汽 车 开 发 全 过 程 要 ｕ ｅ是 ｓ
求的 思想 而设 计 的 。它具有 以 下特 点 ： １）模块化 的概念可进 行各种汽车和动 力总
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ０ ｎ ｍ ｉａ ｉ ｌ ｔ ｇ ０ ｅ ｔ ｉ ｒＢａ ｅ ｎ Ｃｒ ｉｅ ｓ ａ ｃ ｎ Ｄｙ ａ ｃ ｌ ｍｕ ａ ｉ ｆ Ｓ ｎ Ｅｌｃ ｒｃＣａ ｓ ｄ ０ ｕ ｓ
Ｙ ｎ Ｃ ａ ， Ｗ Ｚ ｉ ｎ ａ ｇ ｈ ０ ｕ ｈ ｘｉ
数 的 研 究 和 优 化 等 ； 三 是 灵 活 ， 即 能 对 不 同 控
ｄｙ ｍ ｉ ａ ｉ ｕｌｔｎ ｏｌ ｎａ ｃ ｌｓｍ ａｉ ｇ ｆ ｌｏｗｅ ｄ，ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｎａ ｉ ｒｏｒ ａ ｅ ａ ｄ ｅ ｕ ｔ ｆｄｙ ｍ ｃｐｅ ｆ ｍ ｎｃ ｎ ｗｏｒ ｎｇ ｐ ｏｃｅｓ ａｅ ｇ ｖ ｎ，，ａ ｈｅ ｈｅａ ａｙｓｓ ｋｉ ｒ ｓ ｒ ｉ ｅ ｎｄ ｔ ｎ ｔ ｎ ｌ ｉ ｏ ｈｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｈ ａ ｅ ｏ ｐｔｍ ｉｉ ｅ ｃｅ ｐｅ ｆ ｍ ａ ｅ． ｆｔ ｅ ｕｌｓｃ ｎ ｂｅ ｔ ｅ ｂ ｓ ｓｆ ｒ ｏ ｉ ｚ ｎｇ ｖ ｈｉｌ ｒｏｒ ｎｃ

(参考)汽车动力学论文

(参考)汽车动力学论文

汽车动力学课程名称: 汽车动力学学院(直属系): 交通与汽车工程学院学生姓名: 姚远学号: 212013********* 年级/ 专业 : 2013级车辆工程题目: 汽车动力学控制系统研究教师评议成绩: 任课教师: 陈翀开课学院: 交通与汽车工程学院汽车动力学控制系统研究摘要汽车动力学控制系统是一种新型的主动安全控制系统，它是继防抱死系统和防滑控制系统发展起来的。

文章详细介绍了它的原理，并通过仿真计算阐述它在汽车中的作用及发展状况和前景。

关键词：控制系统动力学汽车AbstractAuto dynamics control system is a new positive safety control system, it is developed based on anti-seizure brake system and anti-slip control system．This article introduces the principle describes its role though simulation calculation and presents its development status and prospect．车辆动态稳定性主要是指车辆行驶的方向稳定性和抵抗外界侧向力的能力，它主要包括两个方面：操纵稳定性能和方向稳定性能。

车辆动力学控制(VDC)是利用车辆动力学状态变量反馈来调节车轮纵向力大小及匹配，使车辆在各种路面和各种工况下都获得良好的操纵稳定性和方向性的一种新型主动安全控制技术。

1、车辆动力学控制原理汽车在路面上行驶。

其附着力要受路面条件的影响，当附着力达到附着极限时，车辆的动力学性能将发生改变。

附着力包括纵向力和侧向力，当纵向力达到附着极限时，将影响车辆的驱动性能或制动性能，同理，当侧向力达到附着极限时就将影响车辆的侧向性能，也就会影响车辆的动力学稳定性能。

武汉理工大学道路毕业设计

武汉理工大学道路毕业设计
3、每人独立完成一个路段（不少于4.5km）的道路施工图设计，需要提交的设计成果如下：
1）设计说明书（含计算书）：
应包括以下内容的说明及必要的表格
①公路选线、定线的依据、原则和方法 ②方案、标准的技术论证
③路线技术（平、纵、横）设计说明④路基工程设计说明
⑤路面工程设计说明⑥桥梁、涵洞工程设计说明
⑦字数不少于15000字。
从上述成果可以看出，近年来道路研究得到了快速发展，然而各种运输方式发展速度却不均衡，这几年公路建设力度加大，呈现超常规发展态势，公路交通得到明显改善。
内蒙呼集高速公路大留云段施工有助于改善当地的交通不便的缺点。有助于帮助当地的经济发展和物流的通达。对于提高当地的gdp，政治经济建设都有巨大的益处。内蒙农村公路的建设发展关系到农村最广大地区的长远发展，它某种程度上决定着农村能否早日实现城镇化，农民能否早日脱贫致富，农业能否早日实现现代化，投资环境，自然资源及旅游资源能否早日得到开发，进而将资源优势化为实实在在的资金。同时，良好的农村公路网络对广大农村而言，可以说成是牵一发而动全身，关乎广大老百姓的衣食住行，是构建和谐社会的现实物质基础。
第十六周（6.01-6.07）毕业答辩。
（四）必读参考资料及主要参考文献：
1、公路工程技术标准JTG B01-2003，交通部颁发
2、公路路线设计规范JTG D20-2006，交通部颁发
3、公路路基设计规范JTG D30-2004，交通部颁发
4、公路沥青路面设计规范JTG D50-2006，交通部颁发
（1）路面结构形式选择，至少拟定二种路面方案进行比较后选定推荐方案。
（2）结构组合设计。
（3）路面结构计算，通过轴载换算，路面结构强度及变形计算，确定路面各结构层 厚度，绘制路面结构详图。

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计-10kw曲轴设计

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计-10kw曲轴设计

题目10KW四冲程汽油机曲轴设计学院汽车工程学院专业热能与动力工程班级姓名指导教师2014 年11 月21 日目录目录 (1)0.前言 (4)1.1．汽油机结构参数 (4)1.1．初始条件 (4)1.2．发动机类型 (4)1.2.1．冲程数的选择 (4)1.2.2．冷却方式 (4)1.2.3．气缸数与气缸布置方式 (5)1.3．基本参数 (5)1.3.1．行程缸径比S/D的选择 (5)1.3.2．气缸数i、气缸工作容积Vs、缸径D的选择 (5)2．热力学计算 (7)2.1．热力循环基本参数的确定 (7)2.2．各过程的热力学计算 (7)2.2.1.绝热压缩起点 (7)2.2.2．绝热压缩过程 (8)2.2.3．定容燃烧过程 (8)2.2.4．绝热膨胀过程 (8)2.3．P-V图的绘制 (8)2.4．P-V图的调整 (9)2.5．P-V图的校核 (10)3．运动学计算 (11)3.1．曲柄连杆机构的类型 (11)3.2．连杆比的选择 (11)3.3．活塞运动规律 (11)3.3.1．活塞位移 (11)3.3.2．活塞速度 (12)3.3.3．活塞加速度 (13)3.4．连杆运动规律 (13)3.5．P-V图向P-ɑ图的转化 (14)4．动力学计算 (15)4.1．质量转换 (15)4.2．作用在曲柄连杆机构上的力 (15)4.2.1．气缸内工质的作用力（气体压力） (16)4.2.2．曲柄连杆机构的惯性力 (16)4.2.3．作用在曲柄连杆机构上的力 (17)4.3．发动机的转矩 (20)5．曲轴组零件结构的设计 (21)5.1．曲轴的工作条件、结构形式和材料的选择 (21)5.1.1．曲轴的工作条件和设计要求 (21)5.1.2．曲轴的结构形式 (21)5.1.3．曲轴材料 (22)5.2．曲轴主要尺寸的确定和结构设计细节 (22)5.2.1．曲柄销的直径D2和长度L2 (22)5.2.2．主轴颈的直径D1和长度L1 (22)5.2.3．曲柄 (23)5.2.4．一些细节设计 (23)6．曲轴强度的校核 (25)6.1．静强度校核 (25)6.1.1．连杆轴颈的计算 (25)6.1.2．曲柄计算 (26)6.2．曲轴疲劳强度的计算 (27)6.2.1．主轴颈计算 (27)6.2.2．曲柄臂计算 (28)小结. (29)参考文献. (30)附录. (31)附表0. 计算涉及的参数 (31)附表1. P-V图及运动学计算图表 (31)附表2. 动力学计算图表 (35)10kW四冲程汽油机曲轴组设计0.前言内燃机学课程设计，是热能动力工程专业学生在学完了内燃机学等专业课程后的一次综合性设计实践和基本训练，旨在对刚学习过的发动机设计课程以及发动机原理课程的知识进行综合运用，加深对专业知识的理解。

汽车动力学

汽车动力学

汽车座椅的设计及可靠性分析王坦（武汉理工大学汽车工程学院；汽研0902班；104972091869）摘要：汽车纵向行驶控制里的一个很重要内容是制动防抱死控制，由于地面和轮胎之间的附着系数随路面情况不同，而引起摩擦的不确定，进而影响ABS系统工作的不确定。

因此开发一种更好的控制系统尽量满足制动的需要对于提高汽车的行驶稳定性具有重要作用，而模糊控制可以解决传统控制难以解决的非线性系统，应用前景广阔。

关键词：汽车ABS系统；制动力；模糊控制The Analysis of Fuzzy Logic Control about the ABS of AutomobileAbstract: The anti-lock braking control is one of the vehicle Iongitudinal controls which are very important. Because of the irregular of adhesion coefficient between tire and road surface, it has caused the irregular of frictio n, which may deal to the un certa inty of ABS systems work. Therefore ，to develop a better brak ing con trol system to meet the needs of the car is playing an important role in the vehicle Iongitudinal driving stability, and fuzzy con trol can solve the non li near system which the traditi onal con trol can not solve, and has broad prospect of applicati on. Keywords: Vehicle ABS , Brak ing force, Fuzzy con trol引言根据汽车动力学所指汽车纵向行驶主要包括巡航控制和制动防抱死系统。

汽车动力传动系传动比的优化设计

汽车动力传动系传动比的优化设计

３．２ 经济性目标
先用曲面拟合的方法拟合出发动机油耗的
万有特性曲面， 可以得出以发动机功率和转速为
自变量的油耗率多项式 ｇｅ＝ｇｅ（ ｎｅ， Ｐｅ） 在 第 ｉ 挡（ 传 动 比 为 ｘｉ） 和 车 速 ｖａ 下 发 动 机
的转速和功率为
ｎｅ＝
ｖａ·ｉ０·ｘｉ ０．３７７ｒ
（
ｒ／ｍｉｎ）
$ % Ｐｅ＝
６ 结束语
（ ｆｇｏａｌａｔｔａｉｎ） 、求 解 边 界 约 束 条 件 下 的 非 线 性 最 小化 （ ｆｍｉｎｂｎｄ） 、求解有约束的非线性最小 化
本文建立了汽车传动系统优化数学模型， 并 利用 Ｍａｔｌａｂ 的优化模块实现汽车传动系传动 比
（ ｆｍｉｎｃｏｎ） 、求 解 最 小 最 大 化（ ｆｍｉｎｉｍａｘ） 、求 解
式中［ Ｄ０ｍａｘ］ — ——汽车最高动力因数的下限
值。
２
（ Ｄ０ｍａｘ＝
Ｐｅｍａｘ·ｘ４·ｘ５·ηｔ ／ ｒ） －（ Ｇ
ＣＤ·Ａ·ｖａ ／２１．１５）
ｖａ — ——当 汽 车 处 于 最 高 挡 时（ 传 动 比 ｘ４） 对
应于 ｎＭ 时的车速。
（ ４） 为了满足汽车最高车速的要求， 则有：
ｇ１１（ Ｘ） ＝（ ０．３７７ｎＮ·ｒ／ｘ４·ｘ５） －ｖａｍａｘ≤０
标函数的数学模型可以通过 Ｍａｔｌａｂ 编制程序 建
立。
３．３ 约束条件
（ １） 保证变速器传动比设计要求： 汽车的变
速器传动比要求大致按等比级数排列， 这样使发
动机的最高和最低转速固定，
即公比
Ｔ＝
&Ｘ ｎ－１ １
，
ｎ
为挡位数， 根据这个要求可以得到约束条件
ｇ１（ Ｘ） ＝０．９Ｔ－ｘ１ ／ ｘ２≤０ ｇ２（ Ｘ） ＝ｘ１ ／ ｘ２－１．１５Ｔ≤０ ｇ３（ Ｘ） ＝０．８５Ｔ－ｘ２ ／ ｘ３≤０ ｇ４（ Ｘ） ＝ｘ２ ／ ｘ３－１．１０Ｔ≤０ ｇ５（ Ｘ） ＝０．８０Ｔ－ｘ３≤０ ｇ６（ Ｘ） ＝ｘ３－１．０５Ｔ≤０ ｇ７（ Ｘ） ＝０．７２－ｘ４≤０ ｇ８（ Ｘ） ＝ｘ４－０．８２≤０ （ ２） 为了满足汽车最大爬坡度的要求， 则应

汽车新能源的发展趋势——氢动力毕业论文

毕业设计论文毕业设计题目：汽车新能源的发展趋势----氢动力毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

毕业设计(论文)-基于Matlab的汽车动力性与经济性分析计算

提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询编号毕业设计（论文）题目基于Matlab的汽车动力性与经济性分析计算二级学院专业车辆工程班级学生姓名学号指导教师职称时间目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2国内外汽车动力性经济性仿真研究发展过程与现状 (2)1.3课题研究主要内容与意义 (3)2汽车动力性经济性计算中发动机模拟的理论基础 (5)2.1发动机数学模型的建立 (5)2.1.1发动机外特性 (5)2.1.2发动机万有特性 (8)2.2本章小结 (10)3汽车动力性模拟计算 (12)3.1汽车最高车速的计算 (13)3.2加速时间的计算 (16)3.2.1原地起步加速时间 (17)3.2.2超车加速时间 (19)3.3最大爬坡度的计算 (19)3.4各档动力因数的计算 (21)3.5小结 (23)4汽车燃油经济性模拟计算 (24)4.1汽车燃油经济性的评价指标 (24)4.2不同行驶工况的汽车燃油经济性计算 (25)4.2.1等速工况 (25)4.2.2加速工况 (25)4.2.3减速工况 (27)4.2.4怠速工况 (27)4.2.5多工况循环百公里油耗 (27)4.3等速行驶工况的汽车燃油经济性计算 (27)4.4影响汽车燃油经济性的因素 (31)4.5小结 (38)5动力性和燃油经济性的参数敏感性分析 (39)5.1汽车动力性的参数敏感度分析 (39)5.2汽车燃油经济性的灵敏度分析 (40)5.3本章小结 (42)6结论 (44)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (49)附录一 (49)附录二 (51)附录三 (62)附录四 (68)文献综述 (85)摘要本文首先利用了最小二乘法和回归分析法对所给试验数据拟合，得到了一个函数化的发动机外特性模型和万有特性模型，为后文汽车动力与燃油经济性的仿真奠定了基础。

然后，我们建立了汽车的动力性数学模型，详细分析了汽车动力性的几个评价指标，给出各个指标的计算方法及计算公式，并绘制出汽车的动力特性图，在完成动力性仿真分析之后，我们建立了汽车燃油经济性的数学模型，分析不同工况下汽车的燃油经济性并重点分析等速百公里的燃油消耗量，得到不同档位下不同车速的等速百公里燃油消耗量，并从汽车的使用方面和汽车结构方面详细的分析了影响汽车燃油经济性的因素。

武汉理工大学汽车动力学课程论文

基于ADAMS 的六杆机构运动学及动力学仿真分析 引言牛头刨床是金属切削类机床中刨削类机床的一种，主要用于单件小批量生产，加工平面、成型面和沟槽等。

工作原理为当主动件曲柄匀速转动时，摇杆左右摆动，带动刨刀沿着固定的轨迹运动，实现将回转运动转化为直线往复运动的功能。

牛头刨床机构具有急回特性，即刨刀在切削工作行程中速度较慢，且要求平稳，切削完成后快速空载返回到原来的位置。

因此，对速度平稳性的影响难以凭经验判断。

为了确定刨刀运动是否满足要求，就必须对其进行仿真分析。

以往对牛头刨床六杆机构进行研究主要从运动学或参数优化进行分析。

其中，文献[4-5]分别论述了用ADAMS 和SIMULINK 建立牛头刨床仿真模型的过程，并对其进行了运动学仿真。

文献[6]利用ADAMS 建立了锁紧臂机构的动力学模型，并对其进行了参数化分析研究，进而实现了机构的优化设计。

文献[8-9]分别对牛头刨床机构进行了动力学分析，建立了动力学模型，并对其进行了动力学仿真，为机构动力学参数优化提供依据。

文献[10]对机械式压力机曲柄六杆机构进行了运动学特性分析，建立了数学模型并通过仿真进行了对比，为机构进一步分析奠定了基础。

本文以比较典型的六杆机构牛头刨床为例，运用矢量解析法和矩阵法建立六杆机构的运动学及动力学模型，利用ADAMS 软件强大的动力学分析功能，对牛头刨床六杆机构进行动力学仿真。

1运动学分析1.1数学模型的建立牛头刨床六杆机构的运动简图如图1所示。

已知1l =125mm ，3l =600mm ，4l =150mm ，5l 为从动件，设构件3，4，5的质量分别为3m =20kg ，4m =3kg ，5m =62kg ；构件1，2的质量忽略不计，各杆的质心都在杆的中点处，构件3，4绕质心的转动惯量3s J =0.12kg/2m ，4s J =0.00025kg/2m ，该机构在工作进程时刨头5受与行程相反的阻力r F =5880N 。

004-武汉理工大学-40-过学迅-以能力为导向的汽车理论课程群教学改革与实践

第八届湖北省高等学校教学成果奖申请简表推荐学校（盖章）：武汉理工大学 成果科类：工学 申报等次：三等奖一、成果主要创新点（400字以内）（1）以能力为导向的专业核心课程教学理念。

围绕提升学生在创新、实践、国际化等方面的综合能力开展课程教学的创新性改革和实践。

并以此理念指引课程群体系构建、网络教学资源建设、教学团队建设、科研促进教学、国际交流与合作、课程评价体系构建等方面，获得了良好的教学效果。

（2）构建辐射其他相关专业课程的课程群教学团队。

组建了多门与《汽车理论》具有较高关联度课程的课程群教学团队，通过精品课程建设、教改项目、教材撰写、教学研究及科研项目等锤炼队伍，通过定期研讨提高教学水平，通过科研成果进课程丰富教学内涵，通过交流培训保持创新活力，以助课机制培养青年教师。

（3）科学合理的评价体系和全过程考核机制。

本成果建立的课程对培养目标支撑的达成度评价体系和全过程考核机制对于学生学习积极性的调动，学生的综合能力的提升和学生培养质量的提高都起到了关键性的作用。

同时对于开展工程教育专业认证的专业的课程建设有较好的借鉴指导作用。

（4）具有专业课程特点的“翻转课堂”教学试点。

目前翻转课堂教学的实践研究集中在通识课程和学科大类课程中，在核心专业课程上的实践研究相对较少。

国内外高校中针对车辆工程类专业核心课程开展翻转课堂教学实践和研究尚属空白。

二、成果主要内容概述（1000字以内） （1）科学构建课程群体系、组建课程群教学团队。

车辆工程专业的专业课程主线是汽车构造-汽车理论-汽车设计，辅以汽车试验学、汽车制造工艺学和汽车性能实验课程，形成专业的主干课程（如图）。

而汽车理论课程居于中央核心地位，起到承上启下的关键作用。

发动机原理、汽车振动基础、Matlab 及应用课程是先修课程，而汽车动力学、汽车空气动力学是拓展延伸课程。

组建了涵盖先修和延伸课程在内的教学团队，并将专业主干课程的负责人纳入到团队中。

团队教师在教学中注重讲解各门课程的关系，在相关知识点讲解时注重融会贯通，避免学生学习知识时的碎片化，解决学生不知所学为何用的问题，提升专业课程学习的积极性。

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基于ADAMS 的六杆机构运动学及动力学仿真分析 引言牛头刨床是金属切削类机床中刨削类机床的一种，主要用于单件小批量生产，加工平面、成型面和沟槽等。

工作原理为当主动件曲柄匀速转动时，摇杆左右摆动，带动刨刀沿着固定的轨迹运动，实现将回转运动转化为直线往复运动的功能。

牛头刨床机构具有急回特性，即刨刀在切削工作行程中速度较慢，且要求平稳，切削完成后快速空载返回到原来的位置。

因此，对速度平稳性的影响难以凭经验判断。

为了确定刨刀运动是否满足要求，就必须对其进行仿真分析。

以往对牛头刨床六杆机构进行研究主要从运动学或参数优化进行分析。

其中，文献[4-5]分别论述了用ADAMS 和SIMULINK 建立牛头刨床仿真模型的过程，并对其进行了运动学仿真。

文献[6]利用ADAMS 建立了锁紧臂机构的动力学模型，并对其进行了参数化分析研究，进而实现了机构的优化设计。

文献[8-9]分别对牛头刨床机构进行了动力学分析，建立了动力学模型，并对其进行了动力学仿真，为机构动力学参数优化提供依据。

文献[10]对机械式压力机曲柄六杆机构进行了运动学特性分析，建立了数学模型并通过仿真进行了对比，为机构进一步分析奠定了基础。

本文以比较典型的六杆机构牛头刨床为例，运用矢量解析法和矩阵法建立六杆机构的运动学及动力学模型，利用ADAMS 软件强大的动力学分析功能，对牛头刨床六杆机构进行动力学仿真。

1运动学分析1.1数学模型的建立牛头刨床六杆机构的运动简图如图1所示。

已知1l =125mm ，3l =600mm ，4l =150mm ，5l 为从动件，设构件3，4，5的质量分别为3m =20kg ，4m =3kg ，5m =62kg ；构件1，2的质量忽略不计，各杆的质心都在杆的中点处，构件3，4绕质心的转动惯量3s J =0.12kg/2m ，4s J =0.00025kg/2m ，该机构在工作进程时刨头5受与行程相反的阻力r F =5880N 。

根据以上要求，牛头刨床关键点坐标设置如表1所示。

图1牛头刨床六杆机构运动简图表1 牛头刨床关键点坐标1.1.1位移分析先建立一直角坐标系，C 点为坐标原点，并标出各杆矢量及其方位角，各构件构成矢量封闭形，机构各矢量构成2个矢量封闭方程为613l l s +=（1） 346E l l l s +=+（2）将式（1）（2）写成两坐标轴上的投影式，得1133cos cos l s θθ= 61133sin sin l l s θθ+=（3）3344cos cos E l l s θθ+= 33446sin sin l l l θθ+=（4）联解以上式子，即可求得滑块2沿摆动杆3的位移量3s ，构件3，4的角度3θ，4θ及刨头E 点的位移量E s 。

1.1.2速度分析由式（3），（4）对时间求导，写成矩阵形式得33333333443344cos sin 00sin cos 000sin sin 10cos cos 0s s l l l l θθθθθθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎣⎦34E s v ωω⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦&=11111sin cos 00l l θθω-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ （5）解线性方程组（5）即可求得滑块2沿摆动杆3的滑动速度3s ，构件3，4的角速度3ω，4ω及刨头E 点的速度E v 。

1.1.3加速度分析由式（5）对时间求导，写成矩阵形式得33333333443344cos sin 00sin cos 000sin sin 10cos cos 0s s l l l l θθθθθθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎣⎦334E s ααα⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦&&=-33333333333333333444323444sin sin cos 00cos cos sin 000cos cos 00sin sin 0s s s s l l l l ωθθωθωθθωθωθωθωθωθ---⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎢⎥--⎣⎦&&+1111111cos sin 00l l ωθωθω-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦（6）解线性方程组（6）即可求得滑块2沿摆动杆3的滑动加速度3s ，构件3，4的角加速度3α，4α及刨头E 点的加速度E α。

由以上各式，即可得到牛头刨床六杆机构刨头E 点的位移、速度和加速度。

1.2运动学建模及仿真1.2.1创建模型及添加运动副和驱动根据表1中各关键点坐标，建立曲柄1，滑块2，摆动杆3，连杆4和刨头5模型，如图2所示。

根据各构件之间的运动副关系添加运动副，并选择曲柄1为主动件，添加旋转驱动，完成运动的设置。

图2牛头刨床六杆机构模型1.2.2运动仿真及结果后处理运行仿真后，将测量出的原动件曲柄1的转动角度与刨头E点的位移、速度和加速度放在同一坐标系中（图3）。

由图3可以看出，原动件转动在何种位置时，刨头E点的位移、速度和加速度最大（或最小）。

刨头E点位移线图刨头E点速度线图刨头E点加速度线图图3 刨头E点的运动线图通过ADAMS的后处理，可得刨头E点的最大位移与最小位移分别为128.1，-417.3mm，故其行程为545.4mm。

从图3中可以看出，刨头在切削进程阶段比较平稳，在返回时较快，说明六杆机构具有急回特性，与实际情况相符合，满足要求。

在理论计算中，当曲柄1与摆动杆3垂直时，刨削位置达到极限位置，由θ为333o和207o根据式（3），（4）可计算出极限位移，故行程S=此可算出1-=544.78mm。

与仿真结果相当，因此仿真是正确的。

127. 93-(416. 85 )2动力学分析2.1数学模型的建立根据前述运动学仿真求得的相关构件加速度值，可确定出各构件所受的惯性力及惯性力矩。

各构件受力如图4所示，设F为作用在第i个构件上的惯性力，Mi为第i个构件上的惯性力矩，M为加在构件1上的平衡力矩，根据构件上所有d外力在，轴上的投影的代数和为零，构件上所有外力在y轴上的投影的代数和为S的力矩代数和为零，对各构件列平衡方程如下。

零以及构件上所有外力对其质心i图4构件受力分析图对构件1有21610x x F F += 21610y y F F +=2121()()0B A x B A y d y y F x x F M --+-+=（7）对构件2有12320x x F F += 12310y y F F +=（8）因各力对质心取矩代数和恒为零，故无法列出力矩平衡方程。

根据几何约束条件，可以列出以下方程作为补充方程，即323323cos sin 0x y F F θθ+=对构件3有43233630x x x x F F F F +++= 432336330y y y y F F F F m g +++-=3433433233233633633()()()()()()0D S x D S y B S x B S y S C x S C y y y F x x F y y F x x F y y F x x F M --+---+-+---+= （10）对构件4有544340x x x F F F ++= 5444340y y y F F m g F +-+=4444545434344()()()()0E S x S E y S D x D S y y y F x x F y y F x x F M ----+-+-+= （11）对构件5，由于导路对刨头5只产生垂直反力65F ，但力作用点未知。

因此可以这样处理:把反力65F 向质心5S 简化，可得反力65F 和反力矩65M 。

列方程如下，即4550x r x F F F ++= 456550y F F m g +-= 545650y S F x M +=（12）将上述各构件的平衡方程式，整理成以运动副反力和平衡力矩为未知量的线性方程组，并写成矩阵形式，即R CF D =（13）式中:C 为系数矩阵；R F 为未知力矩阵；D 为己知力矩阵，其中3333333310100000000000001010000000000100000000000001000100000000000100010000000000000cos sin 0000000000000110010000000000001011000000000000000000B AA BS BB S D S S DC S S Cy y x x C y y x x y y x x y y x x θθ--------------=------444450010001000000000000000000000000010000000000000001100000000000000000D S E S S ES DS x x y y x x y y x ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦1212161623233434363645456565d x y x y x y x y x y x y M F F F F F F F F F F F F F F M ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦33334444550000000x y x y x r F D F m g M F F m g M F F M g ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥=-+⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-+⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 2.2动力学建模与仿真2.2.1添加质量和转动惯量及阻力按己知条件分别设置曲柄1，滑块2，摆动杆3，连杆4和刨头5的质量和转动惯量，并对刨头5设置阻力r F =5880N ，完成动力学仿真的设置。

2.2.2动力学仿真及结果后处理仿真结束后，右击曲柄1与大地之间运动副JOINT_1即可查看运动副A 处的约束反力及平衡力矩从d M ，如图5和图6所示。

从图5可以看出，牛头刨床刨头在工作进程中，机构在，（水平）方向的受力明显比y （垂直）方向要平滑些，且力的方向没有变化，而y （垂直）方向的受力却出现了较大的变化。

因此可以得出，y （垂直）方向的受力主要是由于机器振动而引起。

由图6可以看出，牛头刨床刨头在工作进程中，平衡力矩变化较平缓，而空行程时变化较大，符合实际要求，故仿真是正确的。

图5转动副月处约束反力x F 、y F图6 曲柄1平衡力矩场示意3结语通过六杆机构仿真输出曲线图可以看出:牛头刨床工作进程中速度较平稳，加速度值较小；回程时速度变化大，加速度值也较大，具有急回特性，仿真结果与实际相符合。

运用ADAMS 仿真直观揭示了牛头刨床刨头的运动规律和各构件的受力状态，与矩阵求解相比，更加形象生动。