《表3 利用虚拟样机技术得到的铰链四杆机构的运动仿真结果》

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《虚拟样机技术在机械原理课程教学中的应用》

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机械原理课程设计的内容一般包括铰链四杆机构设计和创新设计。学生在确定铰链四杆机构后，需要利用相对运动图解法和解析法分别计算某个位置处从动件的角速度和角加速度，通过对比找出各自的优缺点。在实际设计中，很多学生不管计算是否正确，只要能完成就万事大吉，这就使得课程设计的目的很难达到。此外，由于学生人数众多，指导教师很难对学生所做的结果一一进行判断。引入虚拟样机技术后，学生就可以得到所设计的铰链四杆机构任意位置的角速度和角加速度，从而与自己所做的结果进行对比。这不但可以纠正学生设计中的错误，而且更加直观，能够增强学生的学习兴趣，更好地实现课程设计的目标。以课程设计的某组铰链四杆机构为例，利用虚拟样机技术对其运动过程进行仿真分析，可以得到从动件的角速度和角加速度，具体如表3所示。其中横坐标为从动件的角度位置，纵坐标为从动件的角速度/角加速度，从动件的角度位置与角速度/角加速度之间的关系一目了然，可以直观地验证理论分析结果。