曲柄滑实验报告块机构运动学参数测定

1、机械运动参数测定实验报告班级： 研机械工程 10学号：z1003011 姓名：李杰任课老师：尹小琴一、实验目的1通过实验了解位移、速度、加速度、位移、角速度、角加速度测定方法。2通过实验初步了解“ mecb 机械动态参数测定试仪”即光电脉冲编码器、同步脉冲发生器的基本原理。3通过实验曲线和理论曲线的比较，分析产生差异的原因，增加对速度、角速度、特别是加速度、角加速度的感性认识。4 运用 matlab 与 adams2005 进行动态仿真，比较两种仿真方法的结果，并且熟悉两种试验方法的使用。二、 实验过程1 实验原理本实验用的为曲柄滑块机构， 机械原动力采用直流调速电机，电机转速可在03600

2、转/分范围内作无级调速。经蜗轮蜗杆减速器减速，机构的曲柄转速为0120转/分。图 1 所示为实验机构简图。 它利用作往复运动的滑块， 推动光电脉冲编码器，输出与滑块位移相当的脉冲信号，经测试仪处理后即可得到滑块的位移、速度和加速度。图表1 1、同步发生器 2、蜗轮减速器 3、曲柄 4、连杆 5 、电机6、滑块 7 、齿轮 8、光电脉冲编码器2. 实验步骤（1）量得实验用曲柄滑块尺寸为：曲柄常40mm，连杆长 250mm。（2）将曲柄转速调至50r/min。（3）打开软件，对滑块速度进行采样。（4）由实验仪器测得的位移、速度、加速度曲线图。三、 由 matlab 编程解析曲柄滑块机构运动：mat

3、lab 的程序如下： q0=1/2*pi; q=1/2*pi:5*pi/180:5/2*pi; a=40; b=250; w=50/30*3.14; c=(a.*cos(q0)+sqrt(b.2-(a.*sin(q0).2); s=(a.*cos(q)+sqrt(b.2-(a.*sin(q).2)-c; v=-a.*sin(q).*w-a.2.*sin(q).*cos(q).*w/sqrt(b.2-a.2.*(sin(q).2); a=-a.*w.2.*cos(q)-a.2*0.5.*w.*2.*w.*cos(2*q).*(b.2-a.2.*(sin(q).2).(-0.5)-0.5.*sin

4、(2*q).*(b.2-a.2.*(sin(q).2).(-1.5).*(-a.2.*sin(2*q).*w); a1=a/10; plot(q,s,q,v,q,a1); 在 matlab 软件上运行程序，得到滑块的位移、速度、加速度随时间变化曲线四、 用 adams建模仿真曲柄 r=40mm, 连杆 l=250mm，曲柄转速 w=50r/min 运动仿真模型图滑块位移曲线滑块速度曲线滑块加速度曲线由以上曲线知位移最大值smax=250mm， smin=170mm 速度最大值 vmax=+212.9049mm/s， vmin=-212.9049mm/s 加速度 amax=+887.7422mm

5、/s2， amin=-1305.5032mm/s2五、结论通过对曲柄滑块机构进行的adams 仿真和 matlab 解析得出的理论结果显示：滑块的位移、 速度、加速度随时间变化的曲线基本相同，位移曲线的峰峰值分别为 80mm、79.82mm,速度曲线峰峰值分别为425.8098mm/s、417.8mm/s,加速度曲线峰峰值分别为2193.2454mm/s2、2191.20mm/s2。说明 adams仿真结果是有效的。而实验测定的位移峰峰值为78.85mm,速度峰峰值425mm/s,加速度峰峰值2304.7mm/s2。可见实验得出的位移曲线和速度曲线是比较可靠的，但加速度曲线误差比较大。原因在于： 实验只用编码器准确测量了位移值，速度