机械原理课程设计1109551420VIP专享VIP免费

第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共10页机械原理课程设计说明书学院：五邑大学机电工程学院专业：机械工程及其自动化班级：AP09081班学生姓名：戴苑城学号：AP0908106题目：机械运动参数测试仪分析日期：2012.1.10第2页共10页第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共10页机械运动参数测试仪分析戴苑城AP0908106一、仪器机构简介如下图所示，实验仪器以蜗杆箱为分界，分为前后两部分。前部分主要分为：电机、传感器、传感圆盘；后部分别为：导轨架、导轨框，导杆、滑块、固定架和法兰盘。电机是整个机构的动力源，透过蜗杆箱以蜗杆为原动件作减速运动。动力由蜗轮主轴输出，传给法兰盘和传感圆盘，由传感器接收传动圆盘的转动信号，通过输出设备输出信号。后部部分机构简化后如图所示，主要有法兰盘滑块，导杆，导轨架和导轨框所构成。由蜗轮主轴所输出的动力带动法兰盘转动，从而使后部机构运动。由后部机构所得的运动简图如图所示：第3页共10页第2页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共10页由简图可以清晰看到，所要研究的连杆有：、、和滑块组成。圆盘为动原件，移动副钉紧在圆盘上，杆l3在移动副上滑动，通过杆传递，最终带动滑块在水平面上滑动。二、机构分析如上面见图所示可知，机构由个活动构件所组成，共有个低副，其中R1=42mm，l2=240mm,l3=180mm,l4=110mm,圆盘上的转动副与水平面的夹角为，杆l3与水平面的夹角为，圆盘R1的角速度w=1rad/s,其自由度计算：由自由度计算公式：可得该机构自由度（1）位置分析：机构矢量方程及方位角如图示，投影关系的以下公式：（2）投影方程::：::综上得：第4页共10页第3页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共10页滑块D的位移方程：s=+C常数C：（注：为的初始角，为的初始角）三、计算机分析本环节是以上面提及到的测试仪中的曲柄滑块机构和曲柄摆动导杆机构为测试对象，通过实验了解位移、速度、加速度、角速度、角位移、角加速度的计算机测定方法，测算其机械结构的各参数的理论值。1.NX-UG软件对其机构建模并运动仿真其模型的运动仿真动画截图如图所示：研究滑块的位移-时间，速度-时间，加速度-时间的运动规律，用UG图表功能导出s-t,v-t,a-t的曲线图如下：第5页共10页第4页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共10页由位移图可知，s-t曲线的波峰为400,波谷为260，说明滑块相对于位移坐标的零点最近值为260mm，最远值为400mm，与理论值相第6页共10页第5页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共10页符，说明该UG仿真模型成立。2.MATLAB软件对机构运动线图分析在matlab程序中，q0为夹角的初始角=30°，圆盘半径R1=42，连杆杆长l2=240,导杆长l3=180,机架l4=110,所求的是滑块D的位移s，速度v,加速度a对于圆盘转动角度变化的关系曲线图。公式推导：由运动简图可以知道，从水平x轴方向和垂直y轴方向得出的投影之和是：杆l3与水平面的夹角为：因为滑块D的位移s与圆盘初始角有关，所以存在一个常数C，C由初始角决定，因此该滑块D的位移S=+CMatlab程序如下：q0=1/6*pi;%初始角R1=42;%法兰盘半径l2=240;l3=180;l4=110;w1=1;%法兰盘角速度y0=R1.*sin(q0);%R1对y轴投影h0=sqrt(R1.^2+l4.^2+2*R1*l4.*sin(q0));%h0就是杆l3上的AB段Labe0=l3-h0;%e0就是杆l3上的BC段Lbcq20=acos(R1.*cos(q0)./h0);%q20为初始角y01=y0+e0.*sin(q20);c=e0.*cos(q20)+sqrt(l2.^2-y01.^2)+R1.*cos(q0);%常数Cq=q0:5*pi/180:13/6*pi*2;%给法兰盘定义两个周期的系列角度第7页共10页第6页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页共10页x=R1.*cos(q);%R1对x轴投影y=R1.*sin(q);%R1对y轴投影h=sqrt(R1.^2+l4.^2+2*R1*l4.*sin(q));%h为Lab的长e=(l3-h);%Lbc之长q2=acos(R1.*cos(q)./h);%杆l3与水平面夹角x1=e.*cos(q2);y1=(y+e.*sin(q2...