机构优化设计综合实验报告 摆动导杆机构

　　机构优化设计综合实验报告 摆动导杆机构 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，做往复直线从左向右运动时称为工作行程，此时要求速度...

　　： 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

　　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） 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线） 对机构进行运动学和动力学仿线） 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 /mm lP1P6 /mm lP2P3 /mm λ /mm m导杆 /kg m滑块2 /kg FPmax /N JS导杆 /kgm^2 1 60 380 110 540 0.25 20 70 7000 1.1 其中，lP3P9=λlP2P3，曲柄、滑块2和连杆的质量均为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

　　达式。 设计点 Loc_X Loc_Y Loc_Z POINT_1 0.0 0.0 20.0 POINT_2 0.0 DV_M_P2_Y 0.0 POINT_3 DV_M_P3_X DV_M_P3_Y 0.0 POINT_4 DV_M_P4_X DV_M_P4_Y 0.0 POINT_5 DV_M_P5_X DV_M_P5_Y 0.0 POINT_6 DV_M_P6_X DV_M_P6_Y 20.0 POINT_7 DV_M_P7_X DV_M_P7_Y 0.0 POINT_8 DV_M_P8_X DV_M_P8_Y 0.0 POINT_9 DV_M_P9_X DV_M_P9_Y 0.0 POINT_10 DV_M_P9_X + 30 DV_M_P9_Y -10.0 （2）滑块2质心点的位移、速度和加速度曲线）导杆的角速度和角加速度曲线）阻力曲线、各转动副的受力曲线和曲柄上的平衡力矩曲线） 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°+θ）/（180°-θ），根据现有数据，得θ=2*α=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.机构仿线.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2—3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机构实施量杯旋转盘动停结合,保证计量杯有充足的时间加料和排料;并确定了此机构的基本参数和几何尺寸,还分析了该机构的运动特性. 3. 牛头刨床 牛头刨床的摆动导杆的机构用于调整滑枕的行程

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