机构优化设计综合实验报告摆动导杆机构资料.doc

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

2、速为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;（3） 对机构进行运动学和动力学仿真分析;（4） 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/mm/mmm导杆/kgm滑块2/kgFPmax/NJS导杆/kgm21603801105400.25207070001.1其中,lP3P9=lP2P3,曲柄滑块2和

3、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_Y0.0POI

4、NT_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（5） 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°+)/(180°-),根据现有数据,得=2*=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

5、量:即建立设计初始参数和建立设计变量;2.建立设计点:在Point Table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23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