基于MSC_ADAMS软件的曲柄滑块机构和止转轭机构运动性能的比较与分析.pdf

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1、第25卷第5期2012年9月机电产品开笈与纠新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsVOI．25，NO．5Sep．。2012文章编号：1002—6673(2012)05—116—03基于MSC—ADAMS软件的曲柄滑块机构和止转轭机构运动性能的比较与分析梁丽萍(山西职业技术学院，山西太原030006)摘要：论文利用动力学仿真软件MSC_ADAMS，对曲柄滑块机构和止转轭机构进行了原理建模和运动学分析。分析结果显示，止转轭机构的位移运动是纯正弦运

2、动，速度是余弦，加速度是正弦的。，这种特性可以增加运动的平稳性。止转轭机构在往复运动的顶部有长的停留时间，该特性对于特定体积的燃烧循环可以提高发动机的理论效率。同时，止转轭机构具有运动部件少，蓉易维护等优点。关键词：曲柄滑块机构；止转轭机构：动态性能分析；MSCAIDAMS软件中图分类号：TP39文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2012．05．046KinematicAnalysisandCompareofCrank-Slider／Scotch-YokeMechanis

3、msBasedontheMSC-ADAMSSoftwareLIANGLi—JDj}凡g(ShanxaPolytechnicColloge，TaiyuanShan)d030006，China)Abstract：Inthispaper，acrank—sliderandascotch—yokemechanismwerecomparedFirst，a3DstructurewagdesignedbyMSC—ADAMSsoftware，andthen，slidingjointkinematicswasoperatedby

4、thissoftware．Theresultsshowthatscotchyokeinsteadofconnectingrodstotranslatelinearmotiontorotarymotionwhichreduceddwelltimeattopdeadcenter．Scotch—yokehassmootheroperationduetoelimina—tionofcrankandslidermechanismandsinusoidalmotion．Higherpercentageofthetimes

5、pentattopdeadcenter(dwell)improvingtheoreti—calen垂neefficiencyofconstantvolumecombustioncycles．Keywords：Crank—slider／Scotch—yokemechanisms；kinematicanalysis；MSC—ADAMSsoftware0引言曲柄滑块机构和止转轭机构都是机械传动系统中关键的、常用的机械结构。这两种机构都能把曲柄的旋转运动转化为滑块的往复直线运动，或者相反，把滑块的往复直线运动转化为曲

6、柄的旋转运动。曲柄滑块机构有着广泛的应用：例如汽车发动机的汽缸利用曲柄滑块机构往复运动向旋转运动的转化性能；又如流体机械中的泵或阀利用曲柄滑块机构往复运动向旋转运动的转化性能。止转轭机构通常应用在高压油气管线中作为控制阀门的驱动器；在扭头刨床中，止转轭机构通常用来调整刨床的运动，从而达到慢速切削和快速返回的机械运动；止转轭机构还应用在Bourkeengine或蒸汽机中【l】。对于曲柄滑块机构的研究，国内山东建筑大学的路松利收稿日期：2012—07—16作者简介：梁丽萍(1974一)，女，山西平遥人，硕士研究生

7、。研究方向：材料加工。已发表论文八篇。116用Matlab软件对曲柄滑块机构做了建模与仿真㈦；Erkaya研究了偏心曲柄滑块机构的运动特性和动力学特性131：Fung研究了一种在曲柄上安装有气压缸和弹簧的曲柄滑块机构[41；Karim等研究了应用于曲柄滑块机构的多物理系统计算机辅助设计方法[51。对于止转轭机构运动性能的研究。国内西安交通大学的冯诗愚研究了十字滑块压缩机的止转轭机构悯．日本的本田公司Suzuki等研究了连杆长度和曲柄半径比对热效率的影响同。从以上文献检索可以看到，对曲柄滑块机构和止转轭机构运动

8、性能研究。大多数研究者都是结合曲柄滑块机构或止转轭机构实际应用来研究其运动性能或动力学性能．对于曲柄滑块和止转轭这两种机构的运动性能分析与比较．还没有找到相关的研究文献。曲柄滑块机构和止转轭机构是两种非常相近的机械运动机构，但是又有不同。对这两种机构运动特性进行分析比较研究将是一个非常有学术意义的工作。本文利用目前在机械工程领域非常通用的MSC—ADAMS软件，对曲柄滑块机构和止转轭机构进行·制造业