张惠阳，刘 鹏，刘甲康

（河南理工大学机械与动力工程学院，河南 焦作 454000）

机构的运动学分析方法主要有图解法和解析法，需要精确地了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，需要借助计算机并采用解析法。解析法所使用的一般计算机计算求解方法为——复数矢量法和矩阵法。这两种分析方法分析精度高，但是过程繁琐，难度较大。

本文利用SOLIDWORKS的motion分析对机构的运动学分析，这种分析方式形象直观，又克服了解析法数学推导抽象复杂的缺点；还可以进行动力学分析和静力学分析。

压床执行机构是一种典型的连杆机构，其运动学分析具有很强的代表性。本文利用SOLIDWORKS的motion分析，得到压床冲头的位移、速度、加速度随运动时间的变化规律，展示了平面机构运动学分析在SOLIDWORKS中的实现过程。

1 压床执行机构的运动学分析在SOLIDWORKS中的实现

根据已知的压床执行机构各构件设计数据，在SOLID WORKS零件中做出各构件的三维模型，在SOLIDWORKS装配体中装配各构件，并正确设置各构件之间的约束关系，在装配过程中，各杆件之间均采用销钉连接。所建立的三维模型如图1所示。

图1 压床执行机构三维模型

打开SOLIDWORKS的motion插件，进入运动算例，开始运动仿真。在“马达定义”框中设定原动件的转速为100rpm，最后在结果和图解中选定冲头的面，并分别设定冲头的位移、速度、加速度y轴分量为测量对象，点击计算便可进行运动仿真，在motion分析框结果中便可以得到冲头的位移、速度、加速度随时间变化的规律，如图2所示。

图2 冲头的位移、速度、加速度图像

其中冲头的位移极差为150mm，速度变化范围为［-775，+861］mm/s（正号表示方向向上，反之表示方向向下），加速度变化范围为［-12941，+6784］mm/s2（正号表示与此时速度方向相同，反之表示与速度方向相反）。所得数据与文献数据相比较，在允许差别的范围内，所得数据基本一致。

由上文分析过程可以看出利用SOLIDWORKS对机构的运动学分析，避免了大量的矢量计算，分析效率高，更加直观简便。

2 结语

文章分析了压床执行机构的运动学分析在SOLIDWORKS中的实现过程，运用SOLIDWORKS对压床执行机构进行建模，然后利用SOLIDWORKS的motion分析得出冲头的运动特性。该方法比利用MBTLAB减少更多的计算，效率更高，简便性十分突出。可为其他平面连杆机构运动学分析提供很好的借鉴。