文档介绍：2009 年 3 月太原理工大学学报( 社会科学版)
M ar. 2009

第 27 卷
第 1 期 Journal of T aiyuan U niv ersit y of T echnolog y( So cial Sciences Editio n) Vo l. 27
No . 1
* 连杆机构设计仿真平台在机械原理教学中的应用
岳一领, 陆凤仪, 张志鸿
( 太原科技大学机械电子工程学院, 山西太原 030024)

摘要: 针对机械原理课程的特点和要求, 在多媒体教学中应用自主开发的连杆机构设计与仿真
平台。应用该平台能使学生较好的掌握机构组成原理, 应用该平台能够加强学生对四杆机构的基
本形式和曲柄存在的条件理解。通过该平台的应用, 开阔了学生对机构分析及设计的思路, 提高了
学生的学习兴趣。
关键词: 连杆机构; 设计与仿真平台; 机械原理
中图分类号: G642. 0
文献标识码: A
文章编号: 1009
5837( 2009) 01
0074
03
面机构的高副用低副代替。替代前后机构自由度不

一、引言
变和替代瞬时速度、加速度不变。[ 1] 经高副低代后的
机械原理课程是机械类专业的一门技术基础平面机构, 可视为平面低副机构, 即平面连杆机构。
课。而平面连杆机构是机械原理课程中重要的一种由此可见, 研究平面连杆机构对机械设计与运动和
机构, 是典型的常用机构之一。[ 1] 连杆机构中构件数力的分析有重要的意义。加强
设计, 强调
分析
和运动副数均较多, 其不同的组合和排列可形成不服务于
设计是该课程内容改革的一个主导思想。
同的连杆机构, 对机构的创新具有极为重要的意义。将分析的结果用于实际的设计与改造, 才能真正体
同时, 没必要让学生把太多的时间花在编程计算、可现
分析的价值。因此, 在
机构的组成和结构分
视化处理上, 而导致真正用来分析设计结果正确性析一章中, 教学内容侧重于如何应用
杆组的思想
的时间却很少, 那将与当前具有的较先进的设计与去创造新机构, 而不过多地讲授如何对已有机构进
分析手段和发展趋势不相适应。[ 2] 鉴于此, 考虑我校行结构分析。[ 2]
的情况, 我们自行利用计算机图形技术, 借助 VB 编( 一) 在机构组成原理中的应用
程工具搭建了连杆机构设计与仿真平台。该平台既在机构创新设计时应遵循的原则是: 在满足工
可实时观察所设计机构的运动仿真和动态生成过作要求的条件下, 机构的结构越简单、杆组的级别越
程, 又可直观形象绘制机构的运动曲线。将该平台低、构件数和运动副的数目越少越好。因为机构的
应用在教学中, 有意识地弱化编程计算, 加强结构设级别越高, 机构的运动和动力分析也越困难。因此,
计与结果的分析, 以利于学生的创新意识和能力的!级杆组是应用最多的基本杆组, 绝大多数的机构
培养, [ 2] 同时, 能够帮助教师改善课堂的教学效果和都是由!级杆组构成的。本文考虑本科生的应用情
激发学生的学习兴趣, 具有较强的实用性, 通用性。况, 主要介绍!级基本组。常见的如图 1 所示。每
一种基本杆组内两构件连接的运动副称为内点。与

二、连杆机构设计仿真平台在连