基于VB 的铰链四杆机构运动学分析

摘要：根据铰链四杆机构的几何条件建立相应的数学模型，然后以VB6.0可视化语言为基础输入此四杆机构的尺寸，通过计算和分析可输出得到此机构的类型；并通过设定原动件的运动参数，可以进一步对机构进行运动分析。通过V B 可视化语言程序的分析计算，可以得到机构在一个运动循环内的位置、角速度和角加速度的数据输出。在实际机构的设计中，设计者可以根据输出数据进行工程分析计算，分析出连杆运动时运动参数的变化，从而为工程实际需要提供可参考的数据，进一步促进机械的优化设计。

关键词：铰链四杆机构；VB；运动学分析

中图分类号：TH112.1 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0252-03

The Analysis of Motion for Hinge Four-Bar Mechanism Based On Visual Basic

NIE Shi-jun， YUE ZHou

（Hunan University of Humanities， Science and Technology Mechanical and Electronic Engineering Department， Loudi 417000，China）

Abstract：According to the geometry of four-bar linkage set up a corresponding mathematical model， Enter the size of the four-bar mechanism in the condition of visual language-Visual Basic 6.0， then can obtain the type of the mechanism by calculation and analysis. And then setting the motion of the original motion parameters， can be further rod the machine motion analysis， through the analysis and calculation of visual basic language， can get the agency in a location within the movement cycle， angular velocity and angular acceleration data output. In the design of practical mechanism， the designer can accord output data for engineering analysis and calculation， analysis of the change of motion parameters at the time of the connecting rod movement， which need to provide reference data for the engineering practice， to further the mechanical optimization design.

Key words： hinge four-bar mechanism； visual basic； kinematics analysis

1前言

q链四杆机构在生活、生产中广泛应用，其优势是能够实现设计在所期望的多种复杂运动规律和运动轨迹的要求，而且机构简单，容易制造，且工作可靠[1]。随着计算机的普及应用以及有关设计软件的开发，连杆机构的设计速度和设计精度有了较大的提高，而且在满足运动学要求的同时，还可考虑到动力学特性，如工程实际应用中搅拌机和起重机的使用受力分析等[2]。对此类问题多利用计算机对连杆机构进行辅助研究，如以极点曲线为基本原理的复演规则轨迹的平面四杆机构计算机助综合，解决了复演规则形状预期轨迹的平面四杆机构综合问题[3]。无论哪种方法，其目的是对机构分析与综合进行优化，使机构设计结果更科学更精确，同时也可减轻人的体力和脑力劳动。因此，由实际工程需要，在选定铰链四杆机构的基础上，在VB可视化程序中可实现轨迹生成机构这类问题。根据概况实际参数，输入四杆机构尺寸参数及原动件输入运动参数，可以进一步对四杆机构进行运动分析，得到该四杆机构在一个运动循环内的位置、角速度和角加速度数据输出，为进一步动力分析及结构设计提供参考数据。这样设计者可以直接从界面中读取自己所需数据，从而进一步指导、修止、改进铰链四杆机构设计，设计者可以及时修改设计中的偏差，提高设计效率，以便更好地实现预定功能和效果[4]。

2基于vb的程序设计

如图1所示为铰链四杆机构的VB可视化界面，本程序将各种操作集中在一个窗体内，窗体按功能划分为三部分[5]：第一部分为数据输入部分；第二部分为部分运动参数输出和计算结果数据输出；第三部分为图形显示部分。（1）数据输入，在界面的左边设置了八个textbox文本输入，依次为曲柄长度、连杆BC长度、连架杆CD长度、机架AD长度、曲柄转速n1、曲柄转角φ1、连杆上任意点的X、Y坐标，一个combobox作为曲柄转向的选择。左下端设置一个BCD的排列顺序；（2）输出部分，在界面的下方设置了六个text文本窗口，分别显示出在初始的位置连杆和连架杆的角位移、加速度、角加速度；在界面的右边设置了五个text文本窗口，分别显示出机构的最大压力角，最大、最小传动角，极位夹角和形成速比系数；（3）在图形显示部分，我们采用了嵌入方式将四个小窗口集中在一个窗口里面：依次为“结构模型”，“数据显示”“运动线图”“仿真轨迹”。