机构优化设计综合实验报告摆动导杆机构资料 本文关键词：机构，摆动，优化设计，实验，报告
机构优化设计综合实验报告摆动导杆机构资料 本文简介：机构优化设计综合实验报告学号:姓名:班级:成绩:同组实验同学:实验日期:指导教师:1.实验目的:学习在ADAMS软件平台上建立摆动导杆机构的参数化仿真模型,并对该机构模型进行运动学?动力学分析和机构的优化设计?2.实验内容:摆动导杆机构是一种应用十分广泛的典型机构,如下图所示?该机构工作时,曲柄为原
机构优化设计综合实验报告摆动导杆机构资料 本文内容：
机构优化设计综合实验报告
学号:
姓名:
班级:
成绩:
同组实验同学:
实验日期:
指导教师:
1.
实验目的:
学习在ADAMS软件平台上建立摆动导杆机构的参数化仿真模型,并对该机构模型进行运动学?动力学分析和机构的优化设计?
2.
实验内容:
摆动导杆机构是一种应用十分广泛的典型机构,如下图所示?
该机构工作时,曲柄为原动件,匀速转动,滑块2为执行构件,做往复直线运动?滑块2从左向右运动时称为工作行程,此时要求速度较低并且均匀;滑块2从右向左运动时称为空回行程,此时要求速度较高,以提高工作效率?为此,该机构应具有急回特性?另外,滑块2在工作行程中,受到阻力FP的作用,而在空回行程中则不受阻力作用?
已知:曲柄的转速为n(r/min),各构件的尺寸?质心位置和质量;导杆绕质心的转动惯量JS及阻力FP的变化规律;滑块2的导路位于导杆端点B所做圆弧高的平分线上?要求:
（1）
建立摆动导杆机构运动尺寸的数学模型;
（2）
建立摆动导杆机构的参数化仿真模型;
（3）
对机构进行运动学和动力学仿真分析;
（4）
对机构进行设计研究和优化设计?
3.
实验参数:
方案号
导杆机构的运动学分析
导杆机构的动力学分析
n
/(r/min)
lP1P2
/mm
lP1P6
/mm
lP2P3
/mm
λ
/mm
m导杆
/kg
m滑块2
/kg
FPmax
/N
JS导杆
/kgm^2
1
60
380
110
540
0.25
20
70
7000
1.1
其中,lP3P9=λlP2P3,曲柄?滑块2和连杆的质量均为0,导杆质心点位于0.5lP2P3处
4.
实验结果;
(1)
机构在左极限位置时,在直角坐标系下的建模过程,即机构各点的坐标表达式?
设计点
Loc_X
Loc_Y
Loc_Z
POINT_1
0.0
0.0
20.0
POINT_2
0.0
DV_M_P2_Y
0.0
POINT_3
DV_M_P3_X
DV_M_P3_Y
0.0
POINT_4
DV_M_P4_X
DV_M_P4_Y
0.0
POINT_5
DV_M_P5_X
DV_M_P5_Y
0.0
POINT_6
DV_M_P6_X
DV_M_P6_Y
20.0
POINT_7
DV_M_P7_X
DV_M_P7_Y
0.0
POINT_8
DV_M_P8_X
DV_M_P8_Y
0.0
POINT_9
DV_M_P9_X
DV_M_P9_Y
0.0
POINT_10
DV_M_P9_X
+
30
DV_M_P9_Y
-10.0
(2)滑块2质心点的位移?速度和加速度曲线?
(3)导杆的角速度和角加速度曲线?
(4)阻力曲线?各转动副的受力曲线和曲柄上的平衡力矩曲线?
（5）
机构优化结果报告?
5.
思考题:
(1)摆动导杆有没有急回特性?如果有,所设计方案中其行程速度变化系数k为多少?
答:有,且k=(180°+θ)/(180°-θ),根据现有数据,得θ=2*α=2*arcsin(11/38)=
33.65°,故k=1.460?
(2)对摆动导杆机构进行参数化建模的步骤是什么?
答:1.建立设计变量:即建立设计初始参数和建立设计变量;
2.建立设计点:在Point
Table上创建设计点及其数值或表达式;
3.创建运动件:对于本模型,有滑块1?导杆?曲柄?滑块2和连杆;
4.创建运动副:即创建相应位置的转动副或移动副;
5.给机构施加驱动:在相应位置加驱动力;
6.机构仿真:观察其运动情况;
7.细化机构仿真模型:即修改质心位置?惯性参数?加力?力的参数化等?
(3)在对摆动导杆机构进行优化设计前,为什么要进行设计研究?
答:当需要迅速获得一个经过改善的模型,即在对摆动导杆机构进行优化设计前,它应满足机构设计提出的各种要求和所有的必须动作,在满足一定的设计条件下,要对一些变量进行设计方案的研究,从中找出一种方案使机构中各铰链点的支反力达到最小值?故进行设计研究很有必要?
(4)试举摆动导杆机构在工程实际中2—3个应用案例?
答:1.
M6的低频振动攻丝工作台
用摆动导杆机构近似替代低频振动攻丝机中的简谐扭振机构,对近似替代的可能性和可行性进行了分析?得出结论:当曲柄长度与机架长度之比小于0.1时,摆动导杆机构可以足够精确地输出正弦函数?给出了该机构在攻螺纹直径为
M6的低频振动攻丝工作台中的应用实例?
2.
小袋包装机
针对我国国内全自动计量杯式小袋包装机上传动系统的不足,提出了摇块式摆动导杆滑槽间歇机构实施量杯旋转盘动停结合,保证计量杯有充足的时间加料和排料;并确定了此机构的基本参数和几何尺寸,还分析了该机构的运动特性.
3.
牛头刨床
牛头刨床的摆动导杆的机构用于调整滑枕的行程