機械原理（朱龍英 西電版）第12章 計算機輔助機構設計與分析

第12章計算機輔助機構設計與分析12.1計算機輔助機構設計與分析的特點及分類12.2平面連桿機構的計算機輔助設計12.3平面連桿機構的運動分析和仿真12.4凸輪機構的計算機輔助設計12.1計算機輔助機構設計與分析的特點及分類機構的設計與分析過程較為復雜。在前面的章節(jié)中介紹了機構設計與分析的圖解法和解析法。用圖解法對機構進行分析，只能分析一個位置，假設要求對機構多個位置，如對應原動件360個不同位置進行全面的運動分析，其作圖量非常大。隨著工程上對機構設計和分析的精度要求越來越高，圖解法作圖精度有時難以保證。解析法的優(yōu)點是精度高，但計算工作量大，在早期曾一度限制了它的應用。近幾十年來，隨著計算機科學的開展，機構設計與分析的解析法與計算機科學相結合，形成了一門新的機構學分支，這就是機構的計算機輔助設計與分析。近年來，機構的計算機輔助設計與分析的研究趨勢主要有：〔1)將機構的設計與分析作為計算機輔助設計與制造(CAD／CAM)的研究根底。〔2)研究包括間隙、構件的變形、摩擦與阻力、振動等復雜問題的分析與設計，以及機構的優(yōu)化設計等。〔3)利用計算機的繪圖功能顯示和模擬機構的運動?！?)為缺乏經驗的設計者開發(fā)計算機輔助設計形式的綜合方法，其中包括專家系統(tǒng)和人工智能方法?！?)快速開展適用于微型計算機機構分析與設計的軟件。機構的計算機輔助分析與設計，其主要優(yōu)點是：〔1)計算機的快速計算能力提高了分析與設計的效率和時間?！?)計算機計算精度高和優(yōu)化設計方法的采用，提高了分析與設計的質量。〔3)機構的計算機輔助設計與分析作為計算機輔助設計與制造的一局部，可以直接利用數據庫中的數據，并可將分析與設計的結果送入數據庫，便于集成化的生產和管理。由于具有上述這些優(yōu)點，機構的計算機輔助設計與分析的應用已漸成趨勢。用計算機對機構進行設計與分析，最終要通過計算機軟件來完成。由于機構設計與分析的內容和方法很多，因此編制的程序也不一樣。目前利用計算機進行分析與設計的方法大致可分為三類：一類是針對具體的機構，用解析法推導出所有的計算公式，然后按公式編制相應的程序進行計算，如凸輪機構、連桿機構、間歇運動機構等一些特殊機構的設計與分析就屬于此類方法；第二類是預先編制通用子程序，然后對機構進行分析時再調用相應的子程序進行相應的計算，如平面連桿〔多桿〕機構的運動和動力分析就屬于這類方法；第三類是利用二維或三維造型軟件進行參數化設計與分析，如Pro/E、UG、Adams等軟件。當然，這里的分類只是為了說明方便，并不是絕對的。12.2平面連桿機構的計算機輔助設計

平面連桿機構的計算機輔助設計，一般是采用解析法設計的理論和所建立的設計公式，利用計算機求解，以得到設計結果?，F以最常見的平面四桿機構的設計為例，介紹機構的計算機輔助設計的思路、過程和方法。常見的平面四桿機構的設計有三種類型：按給定的連桿位置設計四桿機構、按兩連架桿對應位置設計四桿機構和按給定行程速比系數設計四桿機構。這里介紹按給定行程速比系數設計平面四桿機構的方法。如圖12-1所示的曲柄搖桿機構，設給定行程速比系數K、搖桿的最大擺角ψ、搖桿的長度c和許用壓力角［α］〔或最小傳動角〕，要求綜合該四桿機構。1．建立數學模型首先由(12-1)求出極位夾角θ。由圖解法知，以c和ψ作等腰三角形C1DC2，以C1C2為弦作圓周角為θ的圓，那么該圓即為曲柄回轉中心A所在的圓η，如圖12-2所示。圖12-1曲柄搖桿機構圖12-2曲柄搖桿機構的幾何關系該圓的圓心在搖桿最大擺角ψ的等分線上。再由給定的許用壓力角［α］，可分幾種情況確定固定鉸鏈A在η圓上的位置，最后求出曲柄、連桿和機架的長a、b和d。在△AC1C2中，lC1C2=2csin，lAC1=b－a,lAC2=a+b，應用正弦定理得

所以有(12-3)(12-2)可見，假設能求出∠AC1C2和∠C1C2A，便可求出曲柄和連桿長a、b，然后在△AC1C2和△AC2D中應用余弦定理求出機架長d。1〕當θ=ψ時如圖12-2(a)所示，當θ=ψ時，兩極限位置連桿和搖桿的夾角δ1和δ2均為AD所對圓周角，所以δ1=δ2=90°－［α］，故在△AC2D中應用余弦定理求得機架長度為(12-4)2〕當θ<ψ時如圖12-2(b)所示，延長C1D和C2D，與圓η分別交于E1和E2，因為δ2所對應的弧小于δ1所對應的弧，所以δ2<δ1。從滿足許用壓力角要求的角度，應按δ2=90°－［α］綜合曲柄搖桿機構。那么有在△AC2D中應用余弦定理求得機架長度為(12-5)3〕當θ>ψ時如圖12-2(c)所示，可見δ1<δ2，從滿足許用壓力角要求的角度，應按δ1＝90°－［α］綜合曲柄搖桿機構。那么有在△AC1D中應用余弦定理求得機架長度為(12-6)用該方法綜合曲柄搖桿機構時，在工作行程角j1范圍內的壓力角總是小于許用壓力角［α］。因為當曲柄與機架重疊共線時，δ=90°－［α］=δmin，故在空回行程j2角范圍內，壓力角將稍大于［α］，但因空行程受力較小，故壓力角稍大于［α］，對機構性能影響不大。2．計算機輔助機構設計隨著計算機的開展，計算機語言也從最低級的機器語言向高級語言開展，如今已是名目繁多，難以勝數了。對于初學者，一般常用的高級語言有Basic、C、Java、Fortran、Delphi等等，這里以VisualBasic為例，介紹程序設計方法。1)界面設計在界面設計時，主要是采用人機對話的方式進行的，利用VB6.0來編制設計用戶界面，創(chuàng)立用戶對話框，設置相應的窗體。設計用戶界面時，應做到界面直觀、友好、美觀，每一窗體控件布置合理。在機構設計中，需要進行圖形顯示、打印、存儲等工作，因此界面設計中應將設計數據結果與圖形處理有機結合，使界面能提供圖文并茂的設計過程和設計結果，保證人機交互信息的順暢流動，使設計者操作方便，直觀易學。如圖12-3所示為曲柄搖桿機構設計的主界面。界面中主要有“參數〞、“計算結果〞、“結構模型及動態(tài)演示〞和“運行與刷新〞四個區(qū)域。點擊“結構模型〞選項卡，可了解到各變量的含義，輸入機構的參數，點擊“運行〞按鈕，程序將進行有關運算，運行后在“計算結果〞控件組中顯示機構設計的結果參數。點擊“動態(tài)演示〞選項卡，那么可在“Picture〞控件中仿真機構運動情況，如圖12-4所示。圖12-3曲柄搖桿機構設計結構模型界面圖12-4曲柄搖桿機構運動仿真

2)程序設計變量定義：

ConstpiAsDouble=3.1415926

ConstrrAsDouble=pi/180

PublicaAsDouble

PublicbAsDouble

PubliccAsDouble

PublicdAsDouble

PublickAsDouble

PublicthtAsDouble

Publictht1AsDouble

Publictht2AsDouble

PubliceAsDouble運行按鈕主程序：

PrivateSubCommand1-Click()

k=Val(Text1.Text)

c=Val(Text2.Text)

tht=Val(Text3.Text)

e=Val(Text4.Text)

IfText1.Text=""OrText2.Text=""OrText3.Text=""OrText4.Text=""Then

Beep

MsgBox"請完全輸入數據！",48,"提示！"

ExitSub

EndIf

r=180*(k-1)/(k+1)

Ifr=thtThen

tht1=e-(tht/2)

tht2=180-(e+(tht/2))a=c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)-Sin(tht1*rr))

b=c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)+Sin(tht1*rr))

d=Sqr((a+b)^2+c^2-2*c*(a+b)*Sin(e*rr))

ElseIfr<thtThen

tht1=e-(tht/2)

tht2=180-(r+e-(tht/2))

a=(c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)-Sin(tht1*rr)))

b=(c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)+Sin(tht1*rr)))

d=Sqr((a+b)^2+c^2-2*c*(a+b)*Sin(e*rr))

ElseIfr>thtThen

tht1=e+(tht/2)-r

tht2=180-(e+(tht/2))

a=(c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)-Sin(tht1*rr)))

b=(c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)+Sin(tht1*rr)))

d=Sqr((b-a)^2+c^2-2*c*(b-a)*Sin(e*rr))

EndIf

Text5.Text=a

Text6.Text=b

Text7.Text=c

Text8.Text=d

Text9.Text=Text1.Text

Text10.Text=Text3.Text

Text11.Text=r

Text12.Text=Text4.Text

EndSub刷新按鈕主程序：

PrivateSubCommand2-Click()

Text1.Text=""

Text2.Text=""

Text3.Text=""

Text4.Text=""

Text5.Text=""

Text6.Text=""

Text7.Text=""

Text8.Text=""

Text9.Text=""

Text10.Text=""

Text11.Text=""

Text12.Text=""

EndSub機構運動仿真程序：

PrivateSubForm-Load()

Line1.Visible=True

Line2.Visible=False

Label24.ForeColor=vbBlack

Label25.ForeColor=vbRed

Picture1.Visible=True

ShockwaveFlash1.Visible=False

ShockwaveFlash1.Movie=(App.Path&"＼movice＼搖桿機構.swf")

EndSub返回按鈕程序：

PrivateSubLabel23-Click()

UnloadMe

Form2.Show

EndSub

12.3平面連桿機構的運動分析和仿真利用計算機對機構進行運動分析時，其步驟一般是：首先利用解析法對機構進行位置分析、速度分析和加速度分析，得到相應的數學模型；然后根據數學模型設計、編制計算機求解程序，上機調試程序，從而得到分析的數據結果并輸出結果?，F以最常見的鉸鏈四桿機構為例，介紹機構計算機輔助運動分析的方法。1.建立數學模型如圖12-5所示的鉸鏈四桿機構，機構各構件尺寸L1、L2、L3、L4，原動件1的轉角為j1，等角速度為ω1。圖12-5曲柄搖桿機構利用解析法進行位置分析、速度分析和加速度分析的過程和方法詳見第3章，這里不再贅述。2.計算機輔助機構運動分析1〕界面設計圖12-6所示為鉸鏈四桿機構運動分析的界面。界面中有“結構模型〞、“數據顯示〞、“運動線圖〞和“運動仿真〞四個選項卡。使用者首先在“結構模型〞選項卡中了解到各變量的含義，輸入機構的參數，選擇曲柄的轉向和機構裝配方式等，然后點擊“顯示〞按鈕，程序進行有關運算，鉸鏈四桿機構的類型和機構在某一位置的運動參數就會分別在“系統(tǒng)信息〞和“輸出數據〞控件組中顯示出來。如圖12-7所示，點擊“數據顯示〞選項卡，就會在“Picture〞控件中顯示機構在一個循環(huán)中不同位置時從動件3的位移、速度和加速度數據。如圖12-8所示，點擊“運動線圖〞選項卡，那么可在“Picture〞控件中顯示機構在一個循環(huán)中不同位置時從動件3的位移、速度和加速度的運動曲線。如圖12-9所示，點擊“運動仿真〞選項卡和演示控件，那么可在“Picture〞控件中顯示仿真機構的運動情況。圖12-6鉸鏈四桿機構運動分析界面圖12-7機構運動分析數據顯示圖12-8從動件運動線圖圖12-9機構運動仿真

2)運動分析程序設計變量定義程序：

Dimm1AsInteger

DimjduAsInteger

DimBZAsInteger

Dimjw1(0To360),jw2(0To360),jw3(0To360)

Dimjs1(0To360),js2(0To360),js3(0To360)

Dimjj1(0To360),jj2(0To360),jj3(0To360)

DimbzhiAsInteger

時間顯示程序：

PrivateSubclockwise-Click()

m=－1

EndSub

數據顯示選項卡程序：

PrivateSubCommand5-Click()

ListView1.Visible=False

Picture2.Visible=False

Picture3.Visible=False

Picture1.Visible=True

Command5.Caption="數據顯示"

EndSub

數據導出程序：

PrivateSubCommand6-Click()

IfCommand6.Caption="導出數據"Then

Setexl=NewExcel.Application

exl.Visible=True

exl.SheetsInNewWorkbook=1

exl.ActiveSheet.Rows.HorizontalAlignment=xlVAlignCenter'水平居中

exl.ActiveSheet.Rows.VerticalAlignment=xlVAlignCenter'垂直居中

Withexl.ActiveSheet

Cells(1,1).Value="Φ1/(°)"

Cells(1,2).Value="Φ3/(°)"

Cells(1,3).Value="ω3/(rad/s)"

Cells(1,4).Value="α3/(rad/s^2)"

Dimii

Forii=0To360

Cells(ii+2,1).Value=ii

Cells(ii+2,

2).Value=Mid$(Str$(jw3(ii)*180/3.1415926),2,5)

Cells(ii+2,3).Value=Mid$(Str$(js3(ii)),1,5)

Cells(ii+2,4).Value=Mid$(Str$(jj3(ii)),1,5)

Nextii

EndWith

exl.ActiveSheet.PageSetup.Orientation=xlPortrait'xlLandscape

=xlPaperA4

exl.DisplayAlerts=False

exl.DisplayAlerts=True

Setexl=Nothing

EndIf

IfCommand6.Caption="數據顯示"Then

ListView1.Visible=True

Picture1.Visible=False

Picture2.Visible=False

Picture3.Visible=False

IfCommand1.Caption="運行"Then

Beep

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="請先點擊|運行|..."

Else:Command6.Caption="導出數據"

EndIf

EndIf

EndSub

顯示按鈕程序：

PrivateSubCommand7-Click()

Picture2.Visible=True

ListView1.Visible=False

Picture1.Visible=False

Picture3.Visible=False

Command6.Caption="數據顯示"

IfCommand1.Caption="運行"Then

Beep

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="請先點擊|運行|..."

EndIf

EndSub演示按鈕程序：

PrivateSubCommand8-Click()

Picture3.Visible=True

ListView1.Visible=False

Picture1.Visible=False

Picture2.Visible=False

Command6.Caption="數據顯示"

IfCommand1.Caption="運行"Then

Beep

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="請先點擊|運行|..."

EndIf

EndSub去除按鈕程序：PrivateSubCommand9-Click()BeepTxt1.Text=""Txt2.Text=""Txt3.Text=""Txt4.Text=""Txt5.Text=""Txt6.Text=""Text1.Text=""

Text2.Text=""

Text3.Text=""

Text4.Text=""

Text5.Text=""

Text6.Text=""

Command6.Caption="數據顯示"

Picture2.Cls

Picture3.Cls

Picture3.Enabled=Trueclockwise.Value=Falseunclock.Value=FalseCombo1.Text=請選擇Label9.Caption=“歡送使用SP平面桿機構分析系統(tǒng)〞IfCommand1.Caption="顯示"ThenCommand1.Caption="運行"EndIf

IfCommand1.Caption="演示"Then

Command1.Caption="運行"

EndIf

IfCommand2.Caption="暫停"Then

Command1.Caption="演示"

EndIf

EndSub

PrivateSubunclock-Click()

m=1

EndSub參數計算子程序：

PrivateSubCommand1-Click()

Label1.ForeColor=&H8000000E

Label2.ForeColor=&H8000000E

Label3.ForeColor=&H8000000E

Label4.ForeColor=&H8000000E

Label5.ForeColor=&H8000000E

Label6.ForeColor=&H8000000E

Label7.ForeColor=&H8000000E

Label8.ForeColor=&H8000000E

Label9.ForeColor=&H8000000E

Label9.Caption="數據處理中...請稍后..."

Diml(4)

Dimφ(3),φ1(3),φ2(3)

Dimpfpu(2,2),pfpv(2,1),pfpu1(2,2)

Dimdpfpu(2,2),dpfpv(2,1)

Dimi,j,nAsInteger

Dimj1,j3,jw11AsSingle

rj=180/3.1415926

bzhi=1

l(1)=Val(Txt1.Text)

l(2)=Val(Txt2.Text)

l(3)=Val(Txt3.Text)

l(4)=Val(Txt4.Text)

n=Val(Txt5.Text)

jw11=Val(Txt6.Text)

jdu=jw11

IfTxt1.Text=""OrTxt2.Text=""OrTxt3.Text=""OrTxt4.Text=""Then

Beep

Label1.ForeColor=&HFFFF&

Label2.ForeColor=&HFFFF&

Label3.ForeColor=&HFFFF&

Label4.ForeColor=&HFFFF&

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="長度數據輸入不完全...請檢查后重試..."

bzhi=0

ExitSub

EndIf

IfTxt5.Text=""OrTxt6.Text=""Then

Beep

Label5.ForeColor=&HFFFF&

Label6.ForeColor=&HFFFF&

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="曲柄參數輸入不完全...請檢查后重試..."

bzhi=0

ExitSub

EndIf

IfCombo1.Text=""Then

Beep

Label7.ForeColor=&HFFFF&

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="轉向系數未選擇...請檢查后重試..."

ExitSub

EndIf

Rem確定BCD的方向

IfCombo1.Text="逆時針"Thenm1=1

IfCombo1.Text="順時針"Thenm1=0

Ifclockwise.Value=FalseAndunclock.Value=FalseThen

Beep

Label8.ForeColor=&HFFFF&

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="鉸鏈BCD未選擇...請檢查后重試..."

bzhi=0

ExitSub

EndIf

Rem定義M的值

Ifclockwise.Value=TrueThenm=-1

Ifunclock.Value=TrueThenm=1

Rem判別機構的類型

Dimmax,min,sAsSingle

max=l(1)

min=l(1)

Fori=2To4

Ifl(i)>maxThenmax=l(i)

Ifl(i)<minThenmin=l(i)

Nexti

Fori=1To4

s=s+l(i)

Nexti

Ifmax>s-maxThen

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="機構無法裝配...請重新輸入數據..."

bzhi=0

ExitSub

EndIf

s=s-max-min

Dima,DAsInteger

DimmmAsInteger

mm=360

If(max+min)>sThen

Label9.ForeColor=&H8000000E

Label9.Caption="該機構為:雙搖桿機構...^-^..."

BZ=2

Callacmax(l(),a1min,a1max)Ifjw11>a1minAndjw11<a1maxThen

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="曲柄轉角有誤...請重新輸入..."

bzhi=0

Txt6.Text=""

ExitSub

Else

Fori=0Toa1min

Callwwww(i,a1min,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())Nexti

Fori=a1maxTo360

Callwwww(i,mm,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())

Nexti

EndIf

ElseIf(max+min)<=sAndl(2)=minThen

Label9.ForeColor=&H8000000E

Label9.Caption="該機構為:雙搖桿機構...^-^..."

BZ=2

a=(l(1)^2+l(4)^2-(l(2)+l(3)^2)/(2*l(1)*l(4)))

D=((-l(3)^2+l(4)^2+(l(2)+l(1))^2)/(2*(l(1)+l(2))*l(4)))

a1max=Atn(Sqr(1-((l(1)^2+l(4)^2-(l(2)+l(3))^2)/(2*l(1)*l(4)))^2)/((l(1)^2+1(4)^2-(l(2)+l(3))^2)/(2*l(1)*l(4))))*rj

a1min=Atn(Sqr(1-((-l(3)^2+l(4)^2+(l(2)+l(1))^2)/(2*(l(1)+l(2))*l(4)))^2)/((-l(3)^2+l(4)^2+(l(2)+l(1))^2)/(2*(l(1)+l(2))*l(4))))*rjIfa1max<0Thena1max=a1max+180

Ifa1min<0Thena1min=a1min+180

Ifjw11<a1minOrjw11>a1maxThen

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="曲柄轉角有誤...請重新輸入..."

bzhi=0

Txt6.Text=""

ExitSub

Else

Forj=Int(a1min+1)ToInt(a1max)

Callwwww(j,a1max,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())

Nextj

EndIf

ElseIf(max+min)<=sAndl(4)=minThen

Label9.ForeColor=&H8000000E

Label9.Caption="該機構為:雙曲柄機構...^-^..."

a1max=360:a1min=0

Fori=0To360

Callwwww(i,mm,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())

Nexti

ElseIfl(1)=minThen

Label9.ForeColor=&H8000000E

Label9.Caption="該機構為:曲柄搖桿機構...^-^..."

a1max=360:a1min=0

Fori=0To360

Callwwww(i,mm,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())

Nexti

Else′搖桿為原動件時

Label9.ForeColor=&H8000000E

Label9.Caption="該機構為:雙搖桿機構...^-^..."

BZ=1

a=((l(1)^2+l(4)^2-(l(2)+l(3))^2)/(2*l(1)*l(4)))

D=(l(1)^2+l(4)^2-(l(2)-l(3))^2)/(2*l(1)*l(4))

a1max=[ZK(]Atn(Sqr(1-((l(1)^2+l(4)^2-(l(2)+l(3))^2)/(2*l(1)*l(4)))^2)/((l(1)^2+l(4)^2-(l(2)+l(3))^2)/(2*l(1)*l(4))))*rja1min=Atn(Sqr(1-D^2)/D)*rj

Ifa1max<=0Thena1max=a1max+180

Ifa1min<0Thena1min=a1min+180

Ifjw11<a1minOrjw11>a1maxThen

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="曲柄轉角有誤...請重新輸入..."

bzhi=0

Txt6.Text="“

ExitSub

Else

Forj=Int(a1min+1)ToInt(a1max-1)

Callwwww(j,a1max,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())

Nextj

EndIf

EndIf

jdu=jw11

Rem減少數值的有效位數由文本框顯示

Text1.Text=Mid$(Str$(jw2(jdu)*rj),2,5)

Text2.Text=Mid$(Str$(jw3(jdu)*rj),2,5)

Text3.Text=Mid$(Str$(js2(jdu)),1,5)

Text4.Text=Mid$(Str$(js3(jdu)),1,5)

Text5.Text=Mid$(Str$(jj2(jdu)),1,5)

Text6.Text=Mid$(Str$(jj3(jdu)),1,5)

Rem由listview顯示運算結果

Fori=0To360

Setitemx=ListView1.ListItems.Add(,,CCur(i))

Withitemx

.SubItems(1)=Mid$(Str$(jw3(i)*rj),2,5)

.SubItems(2)=Mid$(Str$(js3(i)),1,5)

.SubItems(3)=Mid$(Str$(jj3(i)),1,5)

EndWith

Nexti

Rem調用模塊繪制運動曲線及其靜態(tài)圖

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddraw2(jdu,rh,l(),m,n,jw3(),js3(),jj3(),Picture2)

jdu=jw11

Command1.Caption="顯示"

EndSub

PrivateSubCommand2-Click()

Ifbzhi=1Then

IfTxt1.Text[ZK(]=""OrTxt2.Text=""OrTxt3.Text=""OrTxt4.Text=""OrTxt5.Text=""OrTxt6.Text=""OrCombo1.Text=""ThenLabel9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="數據輸入不完全...請檢查后重試..."

ElseIfii<0Orii>360Then

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="轉角超出范圍(0-360)...請檢查后重試..."

ElseIfclockwise.Value=FalseAndunclock.Value=FalseThen

Label9.ForeColor=&HFF&

Label9.Caption="鉸鏈ABCD順序未選定...請檢查后重試..."

ElseIfCommand2.Caption="演示"Then

Timer1.Enabled=True

IfBZ=2Then

Picture3.Cls

Label9.Caption="Sorry該機構無法演示完全,請重新輸入數據：〔"EndIfCommand2.Caption="暫停"ElseTimer1.Enabled=FalseCommand2.Caption="演示"EndIfElseBeepLabel9.ForeColor=&HFF&Label9.Caption="請先點擊|運行|..."ExitSub

EndIf

EndSub

PrivateSubCommand3-Click()

Fori=0To360

jw3(i)=0

js3(i)=0

jj3(i)=0

Nexti

UnloadMe

FX0.ShowEndSub

PrivateSubCommand4-Click()

about.Show

EndSub

PrivateSubForm-Load()

Framemax.Visible=False

Timer1.Interval=10

Combo1.AddItem"順時針"

Combo1.AddItem"逆時針"

Timer1.Enabled=False

Combohelp.AddItem"系統(tǒng)信息"

Combohelp.AddItem"數據輸入"

Combohelp.AddItem"數據顯示"

Combohelp.AddItem"導出數據"

Combohelp.AddItem"運動線圖"

Combohelp.AddItem"運動仿真"

EndSub幫助系統(tǒng)程序：PrivateSubCommandhelp-Click()

IfCombohelp.Text="請選擇幫助項"Then

Labelhelp.Caption="請選擇幫助項"

EndIf

IfCombohelp.Text="系統(tǒng)信息"Then

Labelhelp.Caption="系統(tǒng)信息主要包括系統(tǒng)提示,如系統(tǒng)數據輸入不完全,機構類型等"

EndIf

IfCombohelp.Text="數據輸入"Then

Labelhelp.Caption="輸入的數據必須正確、完全,如果輸入不完全,系統(tǒng)信息會提示具體數據輸入,其中轉角在0-360之間"

EndIf

IfCombohelp.Text="數據顯示"Then

Labelhelp.Caption="在系統(tǒng)運行的條件下,點擊′數據顯示′按鈕就可以顯示所有數據,

此時′數據顯示′按鈕變成數據′導出數據′"

EndIf

IfCombohelp.Text="導出數據"Then

Labelhelp.Caption="在系統(tǒng)運行的條件下,點擊′導出數據′按鈕就可以把所有數據導出到EXCEL里進行編輯,處理"

EndIf

IfCombohelp.Text="運動線圖"Then

Labelhelp.Caption="在系統(tǒng)運行的條件下,點擊′運動線圖′按鈕,然后點擊′顯示′"

EndIf

IfCombohelp.Text="運動仿真"Then

Labelhelp.Caption=“在系統(tǒng)運行的條件下,點擊′運動仿真′按鈕,然后點擊′顯示′,那么顯示靜態(tài)結構,然后點擊′演示′可以實現運動仿真,點擊′暫?！浒粹o停止運動仿真"EndIfEndSub繪制運動線圖主程序：PrivateSubPicture3-Click()Framemax.Visible=TrueEndSubPrivateSubPicturemax-Click()

Framemax.Visible=False

EndSub

PrivateSubTimer1-Timer()

Diml(4)

l(1)=Val(Txt1.Text):l(2)=Val(Txt2.Text)

l(3)=Val(Txt3.Text):l(4)=Val(Txt4.Text)

IfBZ=1Then

Ifm1=1Thenjdu=jdu+1

Ifm1=0Thenjdu=jdu-1

Callacmax(l(),a1min,a1max)

Ifjdu>=Int(a1max)Then

jdu=Int(a1max)

m1=0

ElseIfjdu<=Int(a1min)+1Then

jdu=Int(a1min)+1

m1=1

EndIf

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddrawmax(l(),jw3(),jdu,m,Picturemax)

ElseIfBZ=0Then

IfCombo1.Text="逆時針"Then

jdu=(jdu+1)Mod360

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddrawmax(l(),jw3(),jdu,m,Picturemax)

Else

DoWhile(jdu=0)

jdu=360

Loop

jdu=jdu-1

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddrawmax(l(),jw3(),jdu,m,Picturemax)

EndIf

Else

Ifm1=1Then

DoWhile(jdu=360)

jdu=0

Loop

jdu=jdu+1

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddrawmax(l(),jw3(),jdu,m,Picturemax)

Ifjdu=Int(a1min+1)Then

m1=0

EndIf

EndIf

Ifm1=0Then

DoWhile(jdu=0)

jdu=360

Loop

jdu=jdu-1

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddrawmax(l(),jw3(),jdu,m,Picturemax)

Ifjdu=Int(a1max)Then

m1=1

Callddraw3(l(),jw3(),jdu,m,Picture3)

Callddrawmax(l(),jw3(),jdu,m,Picturemax)

EndIf

EndIf

EndIf

EndSub

PrivateSubTimer2-Timer()

Label10.Caption=Now

EndSub

PrivateSubX-Click()

FX0.Show

UnloadMe

EndSub

Rem子程序設計Rem計算主動件的最大及其最小角PublicSubacmax(l(),amin,amax)

Dima,B,C,s

Dimaa3,ai3,i1

DimiAsSingle

Fori=0To360

i1=i*180/3.1415926

a=2*l(1)*l(3)*Sin(i1)

B=2*l(3)*(l(1)*Cos(i1)-l(4))

C=l(2)^2-l(1)^2-l(3)^2-l(4)^2+2*l(1)*l(4)*Cos(i1)s=a^2+B^2-C^2

Ifs<=0Thenai3=i-1:ExitFor

Nexti

Fori=360To0Step-1

i1=i*180/3.1415926

a=2*l(1)*l(3)*Sin(i1)

B=2*l(3)*(l(1)*Cos(i1)-l(4))

C=l(2)^2-l(1)^2-l(3)^2-l(4)^2+2*l(1)*l(4)*Cos(i1)

s=a^2+B^2-C^2

Ifs<=0Thenaa3=i+1:ExitFor

Nexti

amin=ai3

amax=aa3

EndSub

Rem計算從動件參數子程序PublicSubwwww(ii,max,rh,l(),m,n,pi,jw2(),jw3(),js2(),js3(),jj2(),jj3())

Dima,B,C,D,E,FAsSingle

Dimatn3,atn2AsSingle

Dimat1,at2,dat1,dat2,ddat1,ddat2AsSingleDimjw1(0To360)

Dimjs1(0To360)

Dimjj1(-360To360)

Dimφ(3),φ1(3),φ2(3)

Dimpfpu(2,2),pfpv(2,1),pfpu1(2,2)

Dimdpfpu(2,2),dpfpv(2,1)

Dimj1

Dimi,jAsInteger

pi=3.1415926

rh=pi/180

Ifii>maxThenExitSub

jw1(ii)=ii*rh:j1=jw1(ii)

a=2*l(1)*l(3)*Sin(j1)

B=2*l(3)*(l(1)*Cos(j1)-l(4))

C=l(2)^2-l(1)^2-l(3)^2-l(4)^2+2*l(1)*l(4)*Cos(j1)

D=2*l(1)*l(2)*Sin(j1)

E=2*l(2)*(l(1)*Cos(j1)-l(4))

F=l(1)^2+l(2)^2-l(3)^2+l(4)^2-2*l(1)*l(4)*Cos(j1)

atn2=Atn((D+m*(Sqr(D^2+E^2-F^2)))/(E-F))

atn3=Atn((a+m*(Sqr(a^2+B^2-C^2)))/(B-C))

Ifatn2<0Then

atn2=atn2+pi

EndIf

Ifatn3<0Then

atn3=atn3+pi

EndIf

jw2(ii)=2*atn2

jw3(ii)=2*atn3

Dimci(1To3),si(1To3)AsSingle

DimsAsSingle

Dimc4(2,2)AsSingle

Dimc1(2,1)AsSingle

(1)=jw1(ii)

(2)=jw2(ii)

(3)=jw3(ii)

Fori=1To3

ci(i)=l(i)*Cos(φ(i)):si(i)=l(i)*Sin(φ(i))

Nexti

pfpu(1,1)=-si(2):pfpu(1,2)=si(3)

pfpu(2,1)=ci(2):pfpu(2,2)=-ci(3)

pfpv(1,1)=-si(1):pfpv(2,1)=ci(1)

s=pfpu(1,1)*pfpu(2,2)-pfpu(1,2)*pfpu(2,1)c4(1,1)=pfpu(2,2):c4(1,2)=-pfpu(1,2)

c4(2,1)=-pfpu(2,1):c4(2,2)=pfpu(1,1)

Fori=1To2

Forj=1To2

pfpu1(i,j)=1/s*c4(i,j)

Nextj

pfpu1(1,1)=1/s*c4(1,1):pfpu1(1,2)=1/s*c4(1,2)

pfpu1(2,1)=1/s*c4(2,1):pfpu1(2,2)=1/s*c4(2,2)

Nexti

Fori=1To2

c1(i,1)=0

Nexti

Fori=1To2

Forj=1To2

c1(i,1)=c1(i,1)+(-pfpu1(i,j))*pfpv(j,1)

Nextj

Nexti

Fori=1To2

1(i+1)=0

Nexti

1(1)=pi*n/30

Fori=1To2

φ1(i+1)=φ1(i+1)+c1(i,1)*φ1(1)

js2(ii)=φ1(2):js3(ii)=φ1(3)

Nexti

Dimc2(2,1),c3(2,1)AsSingle

dpfpu(1,1)=-φ1(2)*ci(2)

dpfpu(1,2)=φ1(3)*ci(3)

dpfpu(2,1)=-φ1(2)*si(2)

dpfpu(2,2)=φ1(3)*si(3)

dpfpv(1,1)=-φ1(1)*ci(1)

dpfpv(2,1)=-φ1(1)*si(1)

Fori=1To2

c1(i,1)=0:c2(i,1)=0

Nexti

Fori=1To2

Forj=1To2

c1(i,1)=c1(i,1)+dpfpu(i,j)*φ1(j+1)

Nextj

c2(i,1)=c2(i,1)+dpfpv(i,1)*φ1(1)

Nexti

Fori=1To2

c3(i,1)=c1(i,1)+c2(i,1)

Nexti

Fori=1To2

2(i+1)=0

Nexti

Fori=1To2

Forj=1To2

φ2(i+1)=φ2(i+1)+(-pfpu1(i,j))*c3(j,1)

jj2(ii)=φ2(2):jj3(ii)=φ2(3)

Nextj

Nexti

EndSub

Rem繪制從動件運動線圖子程序PublicSubddraw2(ii,rh,l(),m,n,jw3(),js3(),jj3(),Picture2)

Rem建立加速度坐標系

Picture2.Cls

Picture2.DrawWidth=2

Picture2.Scale(-29,32)-(44,-25)

Picture2.Line(-28,0)-(43,0)

Picture2.Line(0,28)-(0,-22),vbBlue

Picture2.CurrentX=42:Picture2.CurrentY=3:Picture2.Print"φ"

Picture2.CurrentX=2:Picture2.CurrentY=30:Picture2.Print"a(rad/s^2)"

Picture2.Line(40,1)-(43,0)

Picture2.Line(40,-1)-(43,0)

Picture2.Line(-1,25)-(0,28),vbBlue

Picture2.Line(1,25)-(0,28),vbBlue

Fori=0To40Step40/6

Picture2.Line(i,1)-(i,0)

Picture2.CurrentX=i-4:CurrentY=-2:Picture2.Print360*i/40

Nexti

Picture2.CurrentX=-16:Picture2.CurrentY=-22

Picture2.Print"綠線-位移紅線-速度藍線-加速度"Rem建立速度坐標系

Picture2.Line(-13,28)-(-13,-22),vbRed

Picture2.CurrentX=-13:Picture2.CurrentY=30:Picture2.Print"v(rad/s)"

Picture2.Line(-12,25)-(-13,28),vbRed

Picture2.Line(-14,25)-(-13,28),vbRed

Rem建立位移坐標系

Picture2.Line(-26,28)-(-26,-22),vbGreen

Picture2.CurrentX=-26:Picture2.CurrentY=30:Picture2.Print"s(rad)"

Picture2.Line(-25,25)-(-26,28),vbGreen

Picture2.Line(-27,25)-(-26,28),vbGreen

Fori=-20To20Step5

Picture2.Line(1,i)-(0,i),vbBlue

Picture2.Line(-12,i)-(-13,i),vbRed

Picture2.Line(-25,i)-(-26,i),vbGreen

Nexti

Dimrx,rms,rmv,rma

rx=40/360

Dimms,ma,mv

Dimjw2(0To360),js2(0To360),jj2(0To360)

Forii=0To360

IfAbs(jw3(ii))>Abs(ms)Then

ms=Abs(jw3(ii))

EndIf

IfAbs(js3(ii))>Abs(mv)Then

mv=Abs(js3(ii))

EndIf

IfAbs(jj3(ii))>Abs(ma)Then

ma=Abs(jj3(ii))

EndIf

Nextii

rms=20/ms:rmv=20/mv:rma=20/ma

Rem繪圖Forii=1To359

Picture2.Line(ii*rx,jw3(ii)*rms)-((ii+1)*rx,jw3(ii+1)*rms),vbGreen

Picture2.Line(ii*rx,js3(ii)*rmv)-((ii+1)*rx,js3(ii+1)*rmv),vbRed

Picture2.Line(ii*rx,jj3(ii)*rma)-((ii+1)*rx,jj3(ii+1)*rma),vbBlue

Nextii

Fori=5To20Step5

Picture2.CurrentX=0.5:Picture2.CurrentY=i+1

Picture2.PrintCCur((((ma*i/20)*100)＼1)/100)

Picture2.CurrentX=-12.5:Picture2.CurrentY=i+1

Picture2.PrintCCur((((mv*i/20)*100)＼1)/100)

Picture2.CurrentX=-25.5:Picture2.CurrentY=i+1

Picture2.PrintCCur((((ms*i/20)*100)＼1)/100)

Nexti

Fori=-5To-20Step-5

Picture2.CurrentX=0.5:Picture2.CurrentY=i+2

Picture2.PrintCCur((((ma*i/20)*100)＼1)/100)

Picture2.CurrentX=-12.5:Picture2.CurrentY=i+2

Picture2.PrintCCur((((mv*i/20)*100)＼1)/100)

Picture2.CurrentX=-25.5:Picture2.CurrentY=i+2

Picture2.PrintCCur((((ms*i/20)*100)＼1)/100)

Nexti

EndSub

Rem繪制機構靜態(tài)動態(tài)圖子程序PublicSubddraw3(l(),jw3(),ii,m,Picture3)

Dima1,a3AsSingle

Dimx1,y1,x3,y3AsSingleDimrrAsSingle

Dimrh1AsSingle

rh1=3.1415926/180

Callmax(l(),lmax)

rr=40/(lmax*1.2)

Rem建立坐標系

Picture3.Cls

Picture3.DrawWidth=2

Picture3.Scale(-23,29)-(50,-28)

Picture3.Line(0,0)-(46,0)

Picture3.Line(0,28)-(0,0)

Picture3.CurrentX=46:Picture3.CurrentY=2:Picture2.Print"X"

Picture3.CurrentX=3:Picture3.CurrentY=28:Picture2.Print"Y"

Picture3.Line(43,1)-(46,0)

Picture3.Line(43,-1)-(46,0)

Picture3.Line(-1,25)-(0,28)

Picture3.Line(1,25)-(0,28)

Picture3.CurrentX=0:Picture3.CurrentY=0Picture3.Line-(-2,-3)

Picture3.Line-(5,-3)

Picture3.Line(2,-3)-(0,0)

Fori=-3To5Step3[HJ]

Picture3.CurrentX=i:Picture3.CurrentY=-3:Picture3.Line-(i+3,-4)

Nexti

Picture3.CurrentX=l(4)*rr:Picture3.CurrentY=0

Picture3.Line-(-2+l(4)*rr,-3)

Picture3.Line-(l(4)*rr+5,-3)

Picture3.Line(2+l(4)*rr,-3)-(l(4)*rr,0)

Fori=l(4)*rr-3To5+l(4)*rrStep3

Picture3.CurrentX=i:Picture3.CurrentY=-3:Picture3.Line-(i+3,-4)

Nexti

Rem建立模型

Picture3.DrawWidth=4

a1=ii*rh1:a3=jw3(ii)

x1=l(1)*rr*Cos(a1):y1=l(1)*rr*Sin(a1)

x3=l(4)*rr+l(3)*rr*Cos(a3):y3=l(3)*rr*Sin(a3)Picture3.Line(0,0)-(x1,y1),vbBlue

Picture3.Line(x1,y1)-(x3,y3),vbRed

Picture3.Line(x3,y3)-(l(4)*rr,0),vbGreen

Picture3.FillStyle=0