实验二平面连杆机构设计分析及运动分析综合实验指导书

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1、实验二平面连杆机构设计分析及运动分析综合实验一、实验目的：1、掌握机构运动参数测试的原理和方法。了解利用测试结果,重新调整、设计机构的原理。2、体验机构的结构参数及几何参数对机构运动性能的影响，进一步了解机构运动学和机构的真实运动规律。3、熟悉计算机多媒体的交互式设计方法，实验台操作及虚拟仿真。独立自主地进行实验内容的选择，学会综合分析能力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设备和现代测试手段。二、实验内容1、曲柄滑块机构及曲柄摇杆机构类型的选取。2、机构设计，既各杆长度的选取。（包括数据的填写

2、和调整好与“填写的数据”相对应的试验台上的杆机构的各杆长度。）3、动分析（包括动态仿真和实际测试）。4、分析动态仿真和实测的结果，重新调整数据最后完成设计。三、实验设备：平面机构动态分析和设计分析综合实验台，包括：曲柄滑块机构实验台、曲柄摇杆机构实验台，测试控制箱，配套的测试分析及运动仿真软件，计算机。四、实验原理和内容：1、曲柄摇杆机构综合试验台%1曲柄摇杆机构动态参数测试分析：该机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调。该机构的动态参数测试包括:用角速度传感器采集曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感

3、器采集整机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输，最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运动及动力性能的影响。%1曲柄摇杆机构真实运动仿真分析：本试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构进行运动模拟，对曲柄摇杆及整机进行运动仿真，并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行比较分析，同时得出速度波动调节的飞轮转动惯量及平衡质量，从而使学生对机械运动学和动力学，机构真实运动规律，速度波动调节有一个完整的认识。%1曲柄摇杆机构的设计分析：本试验台配置的计算机

4、软件，还可用三种不同的设计方法，根据基本要求，设计符合预定运动性能和动力性能要求的曲柄摇杆机构。另外还捉供了连杆运动轨迹仿真，可做出不同杆长，连杆上不同点的运动轨迹，为平面连杆机构按运动轨迹设计提供了方便快捷的虚拟实验方法。2、曲柄滑块机构综合试验台%1曲柄滑块动态参数测试及分析：该机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调，该机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集曲柄滑块的运动参数，用加速度传感器采集整机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输，最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清楚地了解

5、机构的结构参数及几何参数对机构性能影响。%1曲柄滑块机构真实运动仿真及分析：本试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构进行运动模拟，对曲柄滑块及整机进行运动仿真，并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行比较分析。同时得出速度波动调节的飞轮动惯量及平衡质量，从而对曲柄滑块机构的运动学和动力学有一个完整的认识。%1曲柄滑块机构的设计分析：本试验台配置的计算机软件，还可用三种不同的设计方法，根据基本要求，设计符合预定运动性能和动力性能要求的曲柄滑块机构。另外还提供了连杆运动轨迹仿真，可做出不同杆长，连杆

6、上不同点的运动轨迹，为平面连杆机构按运动轨迹设计提供了方便快捷的虚拟实验方法。五、主要技术指标电机功率：90W调速范围：0-1000rpm曲柄摇杆机构各杆长度调节范围：曲柄长30—70mm连杆长0—200mm摇杆长180mm曲柄滑块机构各杆长度调节范围：曲柄长60mm连杆长180—200mm六、实验步骤：1、调整量取试验台上的杆机构的各杆长度，并做好记录。2、启动有关实验设备3、打开计算机，运行有关实验测试分析及运动分析软件，详细阅读软件中有关操作说明。4、等实验设备运行稳定后，由有关实验测试分析及运

7、动分析软件的主界面选定与实验台相对应的实验项目，进入该实验界面。5、填写与“调整量取试验台上的杆机构的各杆长度”相对应的有关数据，调定电动机运转速度。6、先点击该实验界面中“实测”键，计算机自动进行数据釆集及分析，并作出相应的动态参数的实测曲线。7、然后，点击该界面中的“仿真”键，计算机对该机构进行运动仿真，并作出动态参数的理论曲线。8、分析比较理论曲线和实测曲线。如果耍重作实验，点击“返回”键，返回主界面。以下步骤同前。9、在理论曲线和实测曲线上，每隔60°记录一组数据（位移、速度、加速度）备用。1

8、0、填写实验报告。