2．5仿真及結(jié)果輸出
   
    至此，可以運行仿真并將牛頭刨床的每個零部件的總動能曲線(含移動動能和轉(zhuǎn)動動能)輸出到Excel中。另外，還需要分別對機械系統(tǒng)在"無工作阻力和重力"作用下和"有工作阻力和重力"作用下的運動情況進行仿真，并分別輸出這兩種情況下作用在大斜齒輪上的平衡力偶矩曲線，如圖3所示。
   

    3系統(tǒng)動力學分析
   
    任何機械系統(tǒng)都可簡化成如下等效動力學模型：
    

    3．1等效力矩計算
   
    在動態(tài)靜力學分析中，如果系統(tǒng)沒有受到工作阻力和重力作用，則系統(tǒng)平衡力矩是由各構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩所引起；而在工作阻力和重力作用下系統(tǒng)平衡力矩除此之外還包含了重力和工作阻力的影響。所以用后一種工況下的平衡力矩減去前一種工況下的平衡力矩即為工作阻力和重力的等效合力矩(關(guān)于這一結(jié)論的正確性筆者已做過驗證)。根據(jù)這種等量關(guān)系，通過Excel分析計算可得到圖3所示牛頭刨床中工作阻力和重力的等效力矩(阻力矩)以曲線。
   
    假定等效驅(qū)動力矩為恒力矩，則其值可以用公式
    
    3．2 系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算
   
    根據(jù)系統(tǒng)在等效前后動能相等的原則，可以計算出系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量
   

    根據(jù)公式(4)，在Excel電子表格中可求得圖4
   

    所示的系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量曲線。
   
    3．3 求解等效構(gòu)件的真實速度
   
    由上可知，牛頭刨床的等效動力學模型為公式(3)，其中系統(tǒng)等效力矩、等效轉(zhuǎn)動慣量已用曲線形式求出(圖3和圖4)，現(xiàn)可用差分法求出等效構(gòu)件的角速度ω，即真實系統(tǒng)中的大斜齒輪的實際轉(zhuǎn)速。求解公式如下：
    

    (5)在Excle電子表格中可以求得，牛頭刨床系統(tǒng)的大斜齒輪上的實際轉(zhuǎn)速曲線如圖5所示。值得注意的是，如果ω的初始值選擇太小，則會在解算過程中出現(xiàn)負的轉(zhuǎn)速(不合理)。
   
    4結(jié)束語
   
    本文充分運用SolidWorks的建模功能和COSMOSM0tion的運動仿真功能，并結(jié)合Excel的分析計算、圖表顯示功能，實現(xiàn)了牛頭刨床系統(tǒng)的動力學分析。此研究方法所用軟件簡單易學，所用方法實用可靠，所求結(jié)果準確真實，適用于任何機械系統(tǒng)的運動學和動力學問題。