凸轮机构实验.doc

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1、实验5.1凸轮机构实验【实验目的】1.了解凸轮机构的运动过程。2.掌握凸轮轮廓和从动件的常用运动规律。3.掌握机构运动参数测试的原理和方法。【实验内容】1．实验仪器TL-I凸轮机构实验台，由盘形凸轮、圆柱凸轮和滚子推杆组件构成，提供了等速运动规律、等加速等减速运动规律、多项式运动规律、余弦运动规律、正弦运动规律、改进等速运动规律、改进正弦运动规律、改进梯形运动规律等八种盘形凸轮和一种等加速等减速运动规律的圆柱凸轮供检测使用。该实验台可拼装平面凸轮和圆柱凸轮两种凸轮机构有关构件尺寸参数如下：盘形凸轮：基圆半径为R0=40㎜最大升程为hmax=15㎜圆柱凸轮：升程角为α=150升程为H=38.5㎜

2、2．工作原理凸轮机构主要是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。从动件与凸轮轮廓接触，传递动力和实现预定的运动规律故从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。由于组成凸轮机构的构件数较少，结构比较简单，只要合理地设计凸轮的轮廓曲线就可以使从动件获得各种预期的运动规律。凸轮相关参数：推程回程行程h凸轮转角、推程运动角回程运动角近休止角远休止角从动件的位移sTL-I凸轮机构试验台采用单片机与A/D转换集成相结合进行数据采集，处理分析及实现与PC机的通信，达到适时显示运动曲线的目的。该测试系统先进、测试稳定、抗干

3、扰性强。同时该系统采用光电传感器、位移传感器作为信号采集手段，具有较高的检测精度。数据通过传感器与数据采集分析箱将机构的运动数据通过计算机串口送到PC机内进行处理，形成运动构件运动参数变化的实测曲线，为机构运动分析提供手段和检测方法。本实验台电机转速控制系统有两种方式：手动控制：通过调节控制面板上的液晶调速菜单调节电机转速。软件控制：在实验软件中根据实验需要来调节。其原理框图如下:直线位移传感器AD转换选通放大滤波单片微计算机光栅角位移传感器计数器RS232接口微机接口微计算机分析　打印相位辨向三维运动机构液晶显示【实验方法与步骤】1.选择一凸轮，然后将其安装于凸轮轴上，并紧固。2.用手拨动机

4、构，检查机构运动是否正常。3.连接或检查传感器、采集箱和计算机之间接线是否正确。4.打开采集箱电源，启动电机，逐步增加电机转速，观察凸轮运动。5.打开计算机上的控制软件，进入【数据采集】界面，采集相应数据。6.采集数据完毕后，点击界面上方【文件】按钮，选择其中【生成全部曲线Excel文件】，保存生成的文件。7.剔除掉曲线Excel文件中不合理的数据，根据采集的数据绘制凸轮的角位移线图、角速度线图和角加速度线图，并计算凸轮相关参数。8.判断从动件的运动类型，绘出从动件的运动规律图，即从动件的位移s与凸轮转角的关系图。9.运用“反转法”绘制凸轮机构的轮廓曲线，包括实际廓线与理论廓线。10.点击【运

5、动仿真】进入机构设计仿真窗体，确认好凸轮机构的几何参数，点击“仿真”按钮，便可以把仿真机构的位移、速度、加速度曲线在窗体下方的黑色坐标框中绘制出来。11.更换另一凸轮，重新进行上述各步。12.实验完毕后，关闭电源，拆下构件。13.分析比较理论曲线和实测曲线，并编写实验报告。【注意事项】1.机构运动速度不易过快。2.机构启动前一定要仔细检查联接部分是否牢靠；手动转动机构，检查曲柄是否可整转。3.运行时间不宜太长，隔一段时间应停下来检查机构联接是否松动。4.绘制曲线时注意选择合适的采集点。【思考回答题】1.在构建凸轮轮廓线的曲线应注意哪些事项？2.凸轮轮廓线与从动件运动规律之间有什么内在联系？3.

6、测量凸轮轮廓时，凸轮不同转向是否会影响所得凸轮轮廓形状？