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1、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
2、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;（1）对机构进行运动学和动力学仿真分析;（2）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/mmlP1P6/mmlP2P3/mmλ/mmm导杆/kgm滑块2/kgFPmax/NJS导杆/kgm^21603801105400.25207070001.1其中,lP3P9=λlP2P3,曲柄､滑块
3、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_XLoc_YLoc_ZPOINT_10.00.020.0POINT_20.0DV_M_P2_Y0.0POINT_3DV_M_P3_XDV_M_P3_Y0.0POINT_4DV_M_P4_XDV_M_P4_Y0.0POINT_5DV_M_P5_XDV_M_P5_Y0.0POINT_6DV_M_P6_XDV_M_P6_Y20.0POINT_7DV_M_P7_XDV_M_P7_Y0.0POINT_8DV_M_P8_XDV_M_P8_Y0.0P
4、OINT_9DV_M_P9_XDV_M_P9_Y0.0POINT_10DV_M_P9_X+30DV_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｡（1）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
5、参数和建立设计变量;2.建立设计点:在PointTable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
6、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
7、.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习大大的10句话,不知道你就out了人人都想成功,但光凭埋头苦干是很难达到的｡时下热传的习主席的10句话很有道理,它们就像指路明灯,会让你受用一生｡第一句话,结交“两个朋友”:运动场和图书馆｡强健的体魄是成就事业的根基,从现在起,有恒､有序､有度地锻炼,每年定期体检一次｡周末去图书馆,给自己“充充电”｡还要会选书,比起武侠言情小说,读读心灵励志财经类图书
