平衡吊的动力学与运动学仿真
QY20汽车起重机动力学仿真分析
QY20汽车起重机动力学仿真分析江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院方维摘要：虚拟样机作为产品设计的一项新技术，对于传统的产品设计方法是一次革命。
本文利用ADAMS软件构建了QY20汽车起重机动力学仿真模型，并对其在带载回转过程中的突然卸载工况进行了分析。
关键词：虚拟样机；ADAMS；汽车起重机；动力学仿真Abstract: As a new technology of product design, Virtual Prototype is a revolution to traditional method of products design. In this paper, the model of QY20 truck crane was built based on ADAMS and analysis the process of rotating with weight remove abruptly.Key words：Virtual prototyping；ADAMS；Truck crane；Dynamic simulation引言在传统的设计与制造过程中，首先是概念设计和方案论证，然后进行产品设计。
在设计完成后，为了验证设计，通常要制造样机进行试验，有时这些试验甚至是破坏性的。
当通过试验发现缺陷是，又要回头修改设计并再用样机进行试验。
只有通过周而复始的设计——试验——设计过程，产品才能达到要求的性能。
通过虚拟样机技术，工程设计人员直接利用CAD系统所提供的零部件的物理信息以及其几何信息，在计算机上定义零部件间的连接关系并对机械系统进行虚拟装配，从而获得机械系统的虚拟样机，使用系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动，并对其在各种工况下的运动和受力情况进行仿真分析，观察并试验各组成部件的相互运动情况，它可以在计算机上方便地修改设计缺陷，仿真试验不同的设计方案，对整个系统进行不断的改进，直至获得最优设计方案以后，再做出物理样机[1]。
平衡吊的动力学与运动学仿真
平衡吊得运动学与动力学仿真作者:** 指导老师:************ ***************1绪论1、1平衡吊得概要平衡吊就是得主要结构就是平行四边形连杆机构得放大形态与螺母升降结构,通过外力得作用下达到重物得上升与下降得目得,平衡吊可以满足重物随时停留在需要得工作区域内。
比其她得吊装设备更具有优越性,它比一般吊装设备更加得灵活,从而更加得精准,与机械手相比等其她吊装设备比,其结构更加得合理,性能较好,广泛得使用于重工业得生产中,在机床厂中更就是被用作吊装作业,在小型企业装卸货物,例如码头得施工,集装箱得搬运,非常适合于作业区域窄,时间间隔短得作业方式。
其极大减少了人力使用,有效地节约了人力资源。
平衡吊在市场上主要常见得有3种,机械式,气动式,液压式,机械式,顾名思义,通过外力得使用,使其达到升降得目得,主要在生产,搬运得得领域中常见,后期,更就是添加了电动装置,优化了她得配置,有效地提高了生产效率。
气动式平衡吊主要就是对于气压得控制原理实现升降功能得我们成为气动式平衡吊,液压式,主要就是根据液压系统来设置得,在大多数重工业生产地使用广泛。
现在主要使用得为气动式平衡吊,主要省力,都就是自动化进行得,按照平衡吊臂得类型还可以将平衡吊分为通用与专用类型,她们各有各得特色,相对于大型得吊车来说,其缺点就是工作得行程范围较小,区域局限化。
平衡吊得种类及其特点:液压平衡吊得特点:液压平衡吊有3大类,有级,单级,无级变速得,她们通过不同得油路控制来达到不同得工作地点;气动平衡吊得特点:体积不大,比一般得平衡吊具有灵活得特色;电动平衡吊:又称为机械式平衡吊,具有控制重物在任意指定地点得特点,一般为定速转动;Cad(2D)+solidworks(3D)图纸整套免费获取,需要得加QQ11624013871、2平衡吊得结构平衡吊主要有大小臂,起重臂,短臂,电机,立柱,丝杆螺母传动副构成得,其中得几个臂件通过平行四边形连杆机构构成得。
起重机攀爬机器人运动学分析与仿真
起重机攀爬机器人运动学分析与仿真*赵章焰 秦 烺武汉理工大学交通与物流工程学院 武汉 430063摘 要：为了提高大型起重机械表面检测维护的安全性和效率，使用设计的攀爬机器人替代工作人员。
文中以攀爬机器人为研究对象，对其越障过程中的运动学以及运行轨迹进行研究。
采用改进的D-H 参数法对机器人支腿建立关节模型，在此基础上推导机器人的正逆运动学模型。
以蒙特卡洛法分析机器人越障过程中的支腿工作空间，并计算绘制机器人支腿末端点的工作云图。
使用五次多项式插值方法研究机器人在越障过程中从初始点到终点的路径，利用Matlab 的Robotics Toolbox 工具箱进行轨迹规划仿真，并分析机器人支腿末端点的位移、速度、加速度和轨迹。
仿真结果表明，机器人在越障过程中运行平稳，能够顺利完成工作。
运动学的分析也为后续的动力学、控制算法以及运动规划分析奠定理论基础。
关键词：攀爬机器人；运动学分析；多项式插值；工作域；轨迹规划中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2022）14-0014-06Abstract: In order to improve the safety and efficiency of surface inspection and maintenance of large-scale hoisting machinery, climbing robots are used instead of workers. In this paper, the climbing robot is taken as the research object, and its kinematics and trajectory in the process of obstacle crossing are studied. The improved D-H parameter method is used to establish the joint model of the robot leg, and on this basis, the forward and inverse kinematics model of the robot is deduced. Monte Carlo method is used to analyze the workspace of the robot's outrigger during obstacle crossing, and the working cloud map of the robot's outrigger end point is drawn. The quintic polynomial interpolation method is used to study the path of the robot from the initial point to the end point in the obstacle-crossing process. The trajectory is simulated and planned by the Robotics Toolbox of Matlab, and the displacement, velocity, acceleration and trajectory of the robot's leg end point are analyzed. The simulation results show that in the process of obstacle-crossing, the robot runs smoothly and can finish the work smoothly. Kinematics analysis lays a theoretical foundation for subsequent dynamics, control algorithm and motion planning analysis.Keywords: climbing robot; kinematics analysis; polynomial interpolation; work domain; trajectory planning*基金项目：国家级基金“机电类特种设备风险防控与治理关键技术研究及装备研制”（2017YFC0805703）0 引言起重机械是用于港口码头装卸货物的主要设备，随着工作年限的增加会出现裂痕、生锈或表面污渍等现象，故需定期检查与清洁。
汽车起重机运动学动力学仿真分析
样机 仿真 技术 （ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｔ ｙ ｐ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ） ，使 现 代设 计工程技 术人员从繁杂 低效 粗泛手工 绘图设计工作
ＳＹＳＴＵ Ｓ… …
本文侧重 介绍如何 应用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｓ 软件对 汽车起
关键 词 ： 软件 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｓ 汽车起重机 三维模 型
运动学 动力学仿真
随着 计 算 机 Ｉ Ｔ技 术和 工 业 应 用软件 的高速 发 展， 数学软件 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ …… 工 业 设 计 技 术 人 员 从 最初 的依 靠 图板 丁字 板 尺 画 图， 常 用 的 有 限 元 分 析 及 疲 劳 分 析 软 件 主 要 有 以 到平 面 ＣＡＤ二 维 电脑 绘 图，再 到 三维 Ｃ ＡＤ立体几何 下 几 种 ： 美 国 的 ＡＮＳ ＹＳ 、ＡＢＱＵＳ 、ＤＹＴＲＡＮ、 制 图，然后 迅 速 发展 到 以三 维 建模 为设 计基 础 的虚 拟 ＣＯＭＭＯＳ ； 英 国的 Ｐ ＡＦ ＥＣ、德 国的 ＡＳ ＫＡ、法 国的
Ｐ Ｔ Ｃ公司的 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ 、Ｃ ＲＥ Ｏ； 美 国 Ａｕ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｋ公
司Ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｒ … …
ｌ 三维建 模及 组装
三 维 建 模 中具体 创建 几 何体 的 步骤 本文 从 略 ，无
常 用的运 动 学 动力 学分析 软件 主 要有 ： 美 国 ＭＤＩ
收稿 日期： ２ ０ １ ５ — ０ ６ ． １ ４ 通 讯地 址： 陕西省西安市南二环路中段长安大学本部北
院教学区交通科技 大厦１ ９ ０ １ 室ｌ ７ １ ０ ０ ６ ４ ） 爨 ｌ Ｉ ＿
平臂塔式起重机断绳卸载动力学仿真分析
平臂塔式起重机断绳卸载动力学仿真分析Dynamic Simulation Analysis of the Topless Tower Crane under the Unintentional Loss of Hoist Load Condition due to Hoist Rope Rupture0 引 言平臂塔式起重机（以下简称平臂塔机）是一种臂架水平、以小车实现变幅的桁架结构起重机，是建筑、桥梁工程建设中不可或缺的一种特种设备。
随着塔机行业快速发展，塔机在极限安全工况下的安全性能日益得到重视[1-3]。
由于起升钢丝绳突然断裂或是起升吊钩出现脱落引起的突然卸载工况就属于塔机的一种极限安全工况，其一旦发生，将可能造成重大人员伤亡和财产损失。
因此，研究断绳突然卸载工况下产生的冲击载荷对塔机结构安全性能的影响，是塔机结构设计中非常重要的一环。
目前已颁布的国内外标准中对突然卸载产生的冲击载荷计算均采用起升载荷质量乘以一个突然卸载动力系数，然而国内外标准对该动力系数的取值规定存在差异。
根据《起重机设计规范》GB/T 3811-2008、《塔式起重机设计规范》GB/T 1372-2017和《Cranesafety –General design Part 2：Load actions》BS EN13001-2:2014中规定的计算方法，塔机在正常工作中发生突然卸载时动力系数ϕ3取-1.0[4-6]。
而《Cranes-Designprinciples for loads and load combinations-Part 3:Tower cranes》ISO 8686-3:2018(E)中指出，由突然卸除部分起升载荷引起的动力系数的计算方法不适用于塔式起重机。
而对于塔机因起升绳断裂或是意外坠落起升载荷引起的突然卸载工况，ISO 8686规定采用动力系数ϕ9（ϕ9=-0.3）验算塔机结构的强度与稳定性，该动力系数的取值也可由动力学仿真模型计算或试验手段确定[7]。
塔机双吊点水平起重臂全幅度工况静力学仿真
$ 臂架内力与应力计算
$ & $ 力学模型和计算简图 本文讨论应用最广泛的正三角形截面双吊点塔 机水平起重臂（图 & ） 。臂架截面沿长度方向是变 化的，但可认为臂架截面和自重沿长度呈三段均匀 分布。起升平面内臂架可简化为两跨连续外伸梁，
" !
建筑机械 # ( ( %（ +）
设计制造
图! 塔式起重机水平起重臂结构
Hale Waihona Puke 意幅度工况（包括自重工况）下臂架的拉杆拉力、 各控制截面的内力、结构强度和稳定性验算的具体 结果和结论。输出拉杆拉力、截面内力和各验算项 目中应力与工作幅度的关系数表。 绘制仿真曲线：利用关系数表，绘制每一验算 项目中应力与工作幅度的关系曲线。
$ # 和回转平面内的弯矩 " %、剪力 $ %。 结构验算子程序 ) ! $ , -’：计算任意幅度下 臂架的整体稳定应力、臂架各控制截面的应力、弦 杆应力、腹杆稳定应力和拉杆应力并进行判断。 输出子程序 ) $ % # $ %：输出臂架原始参数和 每一结构单元截面几何特性、起重量特性。输出任
建筑机械 " # # $（ %）
臂架与拉杆均有弹性变形。所受载荷有固定载荷 （臂架和变幅机构自重）和移动载荷（重物、吊钩 组、变幅小车和起升钢绳重量） 。回转平面内臂架 可视为悬臂梁，作用有侧向风载、回转惯性力和起 升钢丝绳倾斜产生的水平拉力。由此可建立臂架起 升和回转平面的力学模型（图L ） 。 $ & # 结构计算和程序设计 以图L所示的计算模型，对于某一工作幅度， 计算出臂架起升和回转平面内的计算载荷及载荷组 合，利用力法方程解臂架超静定结构，求出拉杆拉 力及其它支座反力，计算臂架各控制截面的内力， 即弯 矩 （ ! 、 剪 力 （$ "、 ! "、$ #） #） 和 轴 力 （% ） 。根据塔式起重机设计规范，对臂架的整体稳 定性、整体强度、主肢强度和稳定性、腹杆稳定性 及拉杆强度进行计算和判别。 由于塔机起升载荷大小和作用位置变化大，臂 架受力复杂，计算内容和验算项目多，且计算过程 中需应用大量数表。为便于计算和分析，作者编制 了塔机双吊点水平起重臂结构内力和应力通用计算 程序。该程序的主要模块和功能如下：
200t桥式起重机起升机构的动力学仿真分析_刘世杰
（ a） 空载时，初始容腔体积 V1 （ b） 空载时，初始容腔体积 V2 （ c） 空载时，初始容腔体积 V3 （ d） 额定载荷时，
初始容腔体积 V1 （ e） 额定载荷时，初始容腔体积 V2 （ f） 额定载荷时，初始容腔体积 V3 图 2 液压系统压力动态仿真曲线
参考文献 ［1］ 中国重型机械工业协会停车设备管理委员会 . 机械式
1 2
me·y2emax
=
1 2
m1·y21max
+
1 2
m2·y2emax
（ 6）
因为质点最大速度与振幅成正比而与刚度成
反比，则式 （ 6） 可改写为
( ) ( ) ( ) me
1 ke
2
= m1
1 k1
2
+ m2
1 ke
2
（ 7）
得等效质量为
( ) me = m2 + m1
ke k1
2
= m2（ 1 + β）
《起重运输机械》 2013 （ 10）
该模型能够 真 实 地 反 映 起 升 状 态， 但 存 在 较 大的轴套力和接触力，尤其是接触力，对计算机 的硬件要求非常高，使得仿真无法进行。因 此， 对模型做如下的等效改进： 1） 删除卷筒与小车架 的转动驱动，并将转动副改为固定副； 2） 删除卷 筒与钢丝绳的接触力； 3） 将钢丝绳与吊重之间的 球铰副改为移动副； 4） 将钢丝绳最后一段圆柱体 的长度改为 2 000 mm，用于模拟吊重的起升工况； 5） 对钢丝绳和吊重之间的移动副添加直线驱动， 其驱动函数为： step （ time，0，0，2，40） + step （ time，25，0，27， － 40） 。
桥式起重机的动力学模型与仿真计算
m2 g为止 ,金属结构 m 1 在此过程中产生振动和位 移 ,而吊重 m 2 仍处于静止状态 。
此阶段结构的振动属强迫振动 , 激振力作用
2
于金属结构上 ,钢丝绳弹性张力 F1 = - k2 v0 t 。由 于起升机构的振动频率远比金属结构的振动频率
高 ,激扰频率远离共振区 ,阻尼对系统的稳态强迫 振动影响不大 ,故忽略系统阻尼的作用 。
Abstract:According to the structure of the bridge crane, the kinetic system model has been set up, taking the sit2 uation that the carriage suddenly left the floor as an examp le, the numerical solution of the system dynam ic characters has been obtained with the form of vibration and superpose method, and also by means of the p ractical p rogramm ing simulation, the response of dynam ic stress and dynam ic factor in the main beam have been obtained as well, which has met the accuracy requirement of the p roject.
升滑轮组钢丝绳分支数 ; h 为钢丝绳平均下放高
度 (mm ) ; Es 为钢丝绳的受拉弹性模量 , 与钢丝绳
结构型 式 有 关 , 平 均 取 Es = ( 1 ～ 1. 2 ) ×103
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
平衡吊的运动学与动力学仿真作者：** 指导老师：************ ***************1 绪论1.1 平衡吊的概要平衡吊是的主要结构是平行四边形连杆机构的放大形态和螺母升降结构，通过外力的作用下达到重物的上升和下降的目的，平衡吊可以满足重物随时停留在需要的工作区域。
比其他的吊装设备更具有优越性，它比一般吊装设备更加的灵活，从而更加的精准，与机械手相比等其他吊装设备比，其结构更加得合理，性能较好，广泛的使用于重工业的生产中，在机床厂中更是被用作吊装作业，在小型企业装卸货物，例如码头的施工,集装箱的搬运，非常适合于作业区域窄，时间间隔短的作业方式。
其极大减少了人力使用，有效地节约了人力资源。
平衡吊在市场上主要常见的有3 种，机械式，气动式，液压式，机械式，顾名思义，通过外力的使用，使其达到升降的目的，主要在生产，搬运的的领域中常见，后期，更是添加了电动装置，优化了他的配置，有效地提高了生产效率。
气动式平衡吊主要是对于气压的控制原理实现升降功能的我们成为气动式平衡吊，液压式，主要是根据液压系统来设置的，在大多数重工业生产地使用广泛。
现在主要使用的为气动式平衡吊，主要省力，都是自动化进行的，按照平衡吊臂的类型还可以将平衡吊分为通用和专用类型，他们各有各的特色，相对于大型的吊车来说，其缺点是工作的行程围较小，区域局限化。
平衡吊的种类及其特点：液压平衡吊的特点：液压平衡吊有3 大类，有级，单级，无级变速的，他们通过不同的油路控制来达到不同的工作地点；气动平衡吊的特点:体积不大，比一般的平衡吊具有灵活的特色；电动平衡吊：又称为机械式平衡吊，具有控制重物在任意指定地点的特点，一般为定速转动；Cad(2D)+solidworks(3D) 图纸整套免费获取，需要的加QQ11624013871.2 平衡吊的结构平衡吊主要有大小臂，起重臂，短臂，电机，立柱，丝杆螺母传动副构成的，其中的几个臂件通过平行四边形连杆机构构成的。
在外力的作用下起到升降重物的作用。
1.3 平衡吊存在的缺陷以下是平很吊仍旧存在的一些缺陷，我们根据国外的吊装装置进行了对比，后期需要集中地优化和处理,产品的质量稳定性一直是个广泛受关注的焦点，国的产品一直较国外的稳定系差距很大，极影响了使用的期限，出产的配件较少，我国的平衡吊的吊钩部分仅为吊钩，虽然可佩手抓机构，由缺少配件极大了使得生产灵活性受到了限制。
平衡吊在安装的途径，设计的流程，可靠性能，外观和细节中和国外有很大的差距，其系列还不够完善，规格和种类相对较少，在特定的领域具有很大的局限性，在传动装置的设计方面不够理想，我国的标准型电动平衡吊为定速的升降速度，极降低了零部件的使用寿命，并极影响了使用和安全性。
气动，液压式虽然有无级和有级的变速，达到稳定性，控制性却很低，我们需要进一步的研究其控制性能，才能使其满足生产作业的需求。
2 平衡吊的设计以下部分主要是机构的选择和计算，包括对于整个装置的受力分析，得到相应的的数据，由得出的数据进行后续的SolidWorks 建模与动力学与运动学的仿真分析。
2.1 平衡吊的工作原理如图(a)(b)所示，吊钩处施加外力的作用可以带动物体使平行四边形连杆机构做水平方向左右往复运动，而电动机带动丝杆螺母机构进行上下往复运动，再由平行四边形连杆机构传递运动，进而控制吊钩处的物体上下运动，此外，，平行四边形连杆机构的上部分还可以通过立柱进行360 度的旋转，通过外力的作用下就可以使整个平衡吊装置处于一个较大围的立体工作区间，具有较高的工作效率，为作业提供了较高的便利。
图£ L(a)电动平紙用外规塑辆Bl Wl2，Ut＞｝电动平衛用外规简18平衡吊设计理念本就是在设计一个平衡机构，在不同的时间地点他能随时保持平衡。
平衡吊的平行四边形杆件长度必须满足一定的比例要求，其平衡状态才有可能完成。
而这个最基本的条件是：平行四边形杆件满足杆长的比值相同，即:AD/AB=DF/DE=mm为平行四边形机构的比例因数。
由上公式可得在平衡吊在工作区域的任意位置，忽略连杆的自重，摩擦力，连杆的承载变形，其他的一些客观因素，可以使其平衡状态得到实现。
在竖直导轨出杆件节点处上下的滑动，带动真个机构上下运动，固定竖直方向的运动，在水平向添加外力，带动吊钩F运动，其运动距离为x=X/m,外力消失的条件下，电机带动螺旋机构向上或者向下运动距离丫，吊重点F运动距离y，满足y=2Y/(m —1)。
以下证明上述的原理公式，以下的分析是在理想条件下进行的，忽略一切的摩擦力，杆的重力，连杆承受载荷后所受的变形等因素。
图2. 2机构运动简图以下分析图2.3的连杆机构杆件的受力情况，如图所示杆ABD,DEF在受力分析可得受到3个力的作用，由此可得为三力杆件，根据静力平衡原理，这三个力所受的合力为零，且三个力的作用线汇交与一点，而杆件BC,EC受到两个力的作用，且为二力杆件。
DEF在F点吊起物体，力的方向竖直向下，CE杆通过铰链E施加给DEF的力P的方向和CE的方向相同，G力和P力相交于K点，Q力的方向经过D 点和K点，已知重力G的大小和方向，Q力和P力的方向也知道，可知Q力和P力的大小。
图2.3连杆机构受力图同理可得ABD同样受到三个力的作用，根据作用力与反作用力的原理，DEF 对ABD 的作用力Q与Q力的方向相反，且处于同一条直线上，如图2.3所示，二力杆BC通过B点给ABD的作用力S沿着BC轴线方向，Q力和S力相交于J点，第三个力为固定铰链A对于ABD杆的支持力R力，R力必须通过J点，满足以下受力分析图。
已知Q力的大小和方向，S力的方向已知，有作图法可得R力和S力的大小和方向。
图2.4为ABD杆的受力分析图平衡吊必须达到平衡状态的主要条件是R力必须只受到竖直方向的力，将ABD杆和DEF杆的受力分析图综合到一起研究，以下是综合受力分析图4图2.5平衡吊的平行四边形连杆机构力的封闭图根据以上受力分析可得，当连杆装置满足过F点做一条轴向线FK和EC杆相交于K 点，在连接K,D两点，并与BC杆相交于J点，但J点恰好过A点的轴向线，可以满足R 力竖直向下。
机构需要满足下列的几何条件：△ KEF s^ABJ ，△ KDE DJB 根据三角形相似比的原理可得以下比例公式：AB/BJ=KE/EF ，KE/DE=DB/JB由以上公式联立可得：AB/BD=DE/EF经以上推倒可得：△ ABC s △ CEF,可得AC // CF又因为AC和CF有公共点C,可得A,C,F三点共线，AC=(m-1)CF;22平衡吊的运动分析平衡吊的运动由横轴向，纵轴向组成，以下单独对两个方向的装置的运动状态进行分析2.2.1对装置横轴向状态的计算进行运动分析，当A点不动时，水平移动C点，看F点的运动轨迹是怎样变化。
如图2.5所示，过C点做一条水平直线MN,A点与F点的投影在这条直线上分别为，M,N两点。
对C点进行平移，平移后为C点，F点则平移至F'点，同样得到A，F' ,C共线，F'点在MN上的投影为N'点。
在C点左右水平移动之前有：FEC s^CBA，CE/AB=EF /BC=FC/CA=m —lAFNAMC，FC/CA=FN /AM= m —l 所以有FN= (m-1) *AMC点移动后有：△F' E'SA C B' A, C' E' /A' B' =E' F' /B' C =F' Cl /C' A = mF' C' /C' A=F' N' 殛=吊N' (m-1) *AM所以可得：F'N'= FN可证明当C点做水平方向移动时，C点也是沿着水平方向移动的，△ AFF s△AC C，得：FF' =m*CC所以可得当F点做水平方向匀速直线运动的时候，C点也随着F点做匀速直线运动，且F 点的速度是C点速度的m倍；2.2.2：对装置纵轴向状态的计算当A点运动时，F点的运动轨迹，C点固定住，A点移动到A'点的位置上，由图可得F' ,C,A处于同一条直线上，过C点做一条水平线MN,可得FN丄MN,△CFE s^ ACB，CF/AC=EF/BC=m-1同理：△ CNF s^CMA，CN/CM=CF/AC=m-1再对F点的位置变化进行分析，以上公式可以推导出厶CNF CMA,即NF'// MA ,F点一直在竖直方向上运动，由公式厶CNF CMA可得到FF'/AA =m1,即卩F点的竖直方向速度是A点速度的m-1倍，当A点做匀速运动的条件下，F 点也是做匀速直线运动的，且F点的位移是是A点位移的m-1倍。
在以上的的计算中可以看出：再设计过程中m 的取值直接影响到平衡吊的结构，与平衡吊的建模有着密切的关系，一般的m的取值围为5到10之间，但m的取值不易过大或者过小，过小会造成工作围较小，过大会导致各杆件受力不均匀，出现倒伏的现象。
该平衡吊的吊钩处悬挂重载荷，m的取值相对较小，取6,从而使其结构更加的紧凑，符合其作业要求。
2.3平衡吊的设计流程平衡吊设计主要步骤为，机构的选取，分析及选取合适材料，加以计算，根据材料及其机构的配合确定最后方案，检验是否合适。
1•连杆机构的设计一整理基本布局图一计算各部分铰链所受的力一杆件的材料的选择-截面尺寸与杆件长度的选择一再进行校核验算-确定杆的配重及质心的位置2. 丝杆螺母的设计-对螺母受力分析及其计算 -螺母的设计-螺母的校核-选择合适的外力3. 将两个设计流程联合起来，所得到的数据进行SOLIDWORKS 建模2.3.1 平行四边形连杆机构的设计以下图示是机构的作业简化图，由图示可以清楚地求出作业的工作区域，吊钩处的最大和最小移动距离，整个连杆机构的运动状态可以精准的看出来，包括各杆件在上下左右移动时候的角度变化趋势，对以下建立模型时提供了直观的运动体系，方便了建模时的尺寸的计算出错等。
根据查阅的资料得出一般IT平衡吊的工作区域为：s=1800,z=1500吊钩在悬挂重物的条件下上升的速度为6米每秒，根据力学平衡的原理分析已知：A,C,F三点共线，AF/AC=FF /CC =m=6;当A点固定的情况下，重物点F水平方向上移动，则C点也会沿着水平方向上移动，重物点F的距离和C点呈现m倍的关系，水平移动的距离S=1800mm理论上可在水平导向槽里移动300mm的距离；同理，当C点固定不动时，重物F在上升或下降的移动中，A点也会随着F的轨迹移动，方向相同大小不等，他们的关系呈现为F是A的m-1倍，即竖直移动的距离z=1500mm，理论上竖直导向槽的距离为300mm。