和开发工作起步相对较晚，自年代开始，技术应用工作才逐步得到了开展，随后也有了应用，国家逐步认识到开展应用工程的必要性和可靠性，并在全国各个行业大力推广技术，同时展开技术的开发和研制工作。随着技术的不断研究，开发与广泛应用，对技术提出越来越高的要求，因此从本身技术的发展来看，其发展趋势是集成化智能化和标准化。也只有不断完善，创新才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。运动仿真技术及国内外运动仿真技术现状和发展概况运动仿真技术是种崭新的产品开发方法，是多个相关学科领域交叉集成的产物，是种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法，其涉及机械电子计算机图形学仿真建模虚拟现实等多个领域多项技术，以计算机仿真和产品生命周期建模为基础，以机械系统运动学动力学和控制理论为核心，借助成熟的三维计算机图形技术图形用户界面技术信息技术集成技术多媒体技术并行处理技术等，将分散的产品设计开发和分析过程集成在起，使得与产品相关的所有人员能在产品研制的早期直观形象地对虚拟的产品原型进行设计优化性能测试制造仿真以及使用仿真等。二〇二年五月十九日星期六换句话说运动仿真设计方法就是在建造第台物理样机之前，利用软件技术建立产品系统计算机模型，通过基于实体可视化的仿真分析，模拟系统在真实工作环境条件下的运动和动力特性，以便反复修改设计方案，最终得到最优设计方案。国外已经在各个领域广泛地应用仿真设计。所涉及到的产品从庞大的卡车到微小的照相机的快门，从火箭到轮船的锚机。在工程和矿山机械行业，如约翰迪尔公司利用仿真技术成功地解决了工程机械在高速行驶时出现蛇形现象的问题及在重载下的自激振动这个直困扰着设计师及用户的难题，大大提高了工程和矿山机械高速行驶性能与重载作业性能。卡特彼勒公司利用虚拟样机在切削任何片金属之前就可快速试验数千种设计方案，不但降低了产品设计成本，缩短了开发周期，而且还制造出性能更为优异的产品。运动仿真技术在国外已有很多应用实例，我国也正积极投身于该项技术的研究中。在传统上，我国引进物理样机，开发人员往往停留在零件照抄的水平上，对于样机缺乏系统水平上的理解和研究，结果虽然投入了大量的人力物力，却收效甚微。但如果采用虚拟样机技术，技术人员便可对引进样机进行深入的研究，可以追踪样机的设计思想，从而真正提高设计人员的水平，开发出能满足市场需求的产品来。主要研究内容途径及技术路线本课题主要分析曲柄滑块机构的结构及工作原理，学习三维造型软件的基本操作，特征造型方法及运动仿真等。具体研究内容有以下几点对曲柄滑块机构本身的结构特点和性能进行研究。对曲柄滑块机构各组成零件的三维模型进行设计。在环境中生成减速器的各主要零件的三维模型。对曲柄滑块机构的方案进行优化设计。对曲柄滑块机构的工作情况进行装配和运动仿真。主要研究途径和技术路线有查阅有关曲柄滑块机构的机械原理软件功能等与设计相关方面的资料，研究国内外相关的设计手册或书籍，在保证设计方案可行性的基础上，用设计出减速器的结构并进行仿真。利用计算机三维造型软件对机构进行三维造型和运动仿真，及时发现问题，及时修改。实行边科研和边设计等，这样信息反馈快修改及时从而提高工作效率和经济二〇二年五月十九日星期六效益。曲柄滑块机构的三维参数化设计系统结构上图概述了曲柄滑块机构的总体设计结构设计系统设计方法,系统设计方法,系统总体结构等。曲柄滑块构在设计系统运行的流程图如下用户界面模块总体设计结构设计数据库模块用户界面生成数据生成数据模型库块零件模型库装配关系模型库应用程序模块图曲柄滑块机构三维参数化设计系统二〇二年五月十九日星期六图在设计系统运行的流程图本章小结本章主要对曲柄滑块机构的用途及发展前景进行调查，并且对课题的研究目的和意义，及主要研究途径和技术路线进行了说明，通过对这些问题的分析和探讨,更加深入地了解课题，为论文的设计做好充足的准备。二〇二年五月十九日星期六曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用块机构零件的三维造型曲柄滑块机构工作能力的主要指标是刚度，其次是强度和抗振性能并力求具有良好的工艺性。在里创建滑块新建零件新建零件，名称为，选择模板，建立单位为公制的新文件，符合国家标准。创建滑块毛坯利用拉伸命令，接受工作区下方操控板栏，选择作为草绘平面，接受系统默认的草绘方向和参照平面，进入草绘模式，绘制长，宽的长方形，再在其内部绘制长，宽的长方形，完成后，在工作区下方的深度值输入框中输入拉伸距离,完成特征创建。如图所示。然后在上方的图形平面正中间拉伸出直径高的圆柱。如图所示。滑块应该能够承受整个减速器的重量，在受到拉压弯剪扭等作用时，应该不会发生断裂过大的残余变形或者破坏等现象，这也是底座毛坯最基本的要求，所以尺寸要合理，厚度要恰当，满足设计的零件要质量小的要求。图图二〇二年五月十九日星期六创建连杆毛坯利用拉伸命令，接受工作区下方操控板栏，选择作为草绘平面，接受系统默认的草绘方向和参照平面，进入草绘模式，绘制如图图形，然后拉伸，完成特征创建，如图所示。图图创建曲柄毛坯利用拉伸命令，接受工作区下方操控板栏，选择作为草绘平面，接受系统默认的草绘方向和参照平面，进入草绘模式，绘制直径，直径的同心圆，完成后，在工作区下方的深度值输入框中输入拉伸距离,完成特征创建。如图所示。二〇二年五月十九日星期六图然后再创建拉伸命令，选择面为草绘平面，在距圆心上方的距离处绘制直径的圆，如图所示，完成后，在工作区下方的深度值输入框中输入拉伸距离,完成特征创建。如图所示。图二〇二年五月十九日星期六图创建支架毛坯同样利用拉伸命令，选择作为草绘平面，接受系统默认的草绘方向和参照平面，进入草绘模式，绘制如图所示图形，完成后，在工作区下方的深度值输入框中输入拉伸距离,完成特征创建。如图所示。图二〇二年五月十九日星期六图完成特征创建后，继续利用拉伸命令，选择面为草绘平面，绘制如图所示图形，完成后，在工作区下方的深度值输入框中输入拉伸距离,完成特征创建。如图所示。图二〇二年五月十九日星期六图本章小结本章对主要零件进行了结构分析，整体设计而且考虑了工艺流程硬度强度，并且介绍了在里，怎样创建零件。二〇二年五月十九日星期六曲柄滑块机构的装配曲柄滑块机构的模型的创建步骤新建组件新建文件名为的组件，选择使用缺省模版。在组件中创建个子组件首先选择装配，将里划的零件打开，然后在上面的属性栏里选择缺省生成图形。然后再次选择装配，将打开，然后约束销钉，将与装配在起，如图所示。图添加元件到组件用同样的方法，将添加到组件中，约束类型选择销钉，完成添加，如图所示。二〇二年五月十九日星期六图添加元件到组件用同样的方法，将元件添加到组件中，然后约束滑动杆，同样，完成添加，如图所示。图本章小结本章主要是针对之前画的零件图进行的装配加以介绍。二〇二年五月十九日星期六曲柄滑块机构运动仿真运动机构仿真利用提供的机构仿真功能，可以分析机构的运动轨迹位移干涉等，还可以将仿真结果输出到其他文件中。机构仿真中常用的术语有以下几个主体连接驱动器接头运动和放置约束等等，机构仿真的设计过程主要可分为两个基本步骤是定义个机构,二是使其运动。机构仿真添加驱动器进入应用程序机构。进入伺服电动机对话框，接受系统默认的从动实体类型。选取速度规范，接受当前轴的位置为零位置，接受系统默认的模为常数，输入值，即传动轴的转速为。此时在图中显示驱动器标志，如图所示。图运行分析进入分析对话框，接受系统默认的分析类型和开始时间。设置运动的结束时间为，帧频为，系统自动计算帧数和最小间隔时间，接二〇二年五月十九日星期六受系统默认的电动机。利用运行按钮可以查看齿轮的运行情况。单击运行按钮，把运行结果存入结果集。结果回放利用回放对话框中的按钮，从中可以将仿真结果制作成动画进行播放。单击按钮，弹出捕获对话框。单击确定按钮进行格式的动画制作。单击浏览按钮，弹出保存副本对话框，可以对制作的动画保存副本。单击捕获对话框中的确定按钮，开始格式动画的制作，完成的动画。结果分析打开测量结果对话框，接受系统默认的图形类型测量与时间。单击创建新测量按钮，弹出测量定义对话框，接受系统默认的名称，选取测量类型为速度，选取连接轴，接受系统默认的评估方法每时间步距。单击确定按钮，则在测量结果对话框中多出，双击结果集中的，系统自动计算结果并把结值为定义驱动器连按轴的计算值。利用创建新测量按钮，添加测量值，接受系统默认的名称，选取测量类型为速度，选取连接轴，接受系统默认的评估方法每时间步距，则在测量结果对话框中多出，双击结果集中的，系统自动计算结果，并把结果显示的测量中的值栏中。同样的方法添加测量值，如图所示选中分别绘出测量图形复选框，在测量框中选中名称和，单击按钮，弹出如图所示的图形工具框，从图中可以看出测量值的变化量。二〇二年五月十九日星期六图图本章小结本章主要对曲柄滑块机构进行运动仿真，介绍了常用的术语如主体连接驱动器等。首选是将各元件进行连接连接的类型有刚性销钉等，然后添加驱动器进行运动仿真，最后进行结果分析。二〇二年五月十九日星期六参考文献杨可桢机械设计基础北京高等教育出版社，和清芳，徐征产品设计与机构动力学分析北京机械工业出版社，彭国希精通中文野火版家电产品设计北京中国青年出版社，高秀华等机械三维动态设计仿真技术北京化学工业出版社，胡仁喜实战工业设计北京电子工业出版社，蔡润林玩具设计实例精讲北京人民邮电出版社,林清安零件设计基础篇北京中国铁道出版社,博创设计坊注塑产品造型设计北京清华大学出版社，韩玉龙组件设计与运动仿真专业教程北京清华大学出版社,胡蓉，胡如夫机械产品虚拟样机协同开发技术机床与液压李雷，黄恺产品装配与机构仿真和青芳，王立波，周四新精选例详解齐从谦，产品造型设计与机构运动仿真王咏梅，康显丽，王瑞萍中文版零件设计实践教程韩玉龙零件设计高级教程辛栋，刘艳龙，谢龙汉中文版三维造型视频精讲二〇二年五月十九日星期六致谢在本