机构运动参数实验报告

2.3.机构运动理论曲线:
在 ADAMS 下建立机构运动模型
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实验一： l AB 50mm, l BC 160mm, lCD 90mm, l DA 150mm
图 2-3-1 实验一机构运动模型
通过机构运动仿真得到摇杆理论输出角位移、角速度、角加速度曲线
3.测试原理及方案：
3.1.测试机构及传感器选择:
(1)实验搭接的机构图：
图 3-1-1 实验搭接的机构图
图 3-1-2 实验测得波形图
(2)驱动电机的选择: 直流电机额定功率和电机转速 功率：40W 电机转速：1200r/min（1550 r/min） 直齿轮减速箱速比：1/30 输出转速：n1=40r/min（n2=52r/min） (3)传感器的选择：
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机构运动参数实wk.baidu.com报告
姓名 学号 班级 同组成员 完成日期 指导教师
何长伟 2008010799 汽 82 郝轩亭 2010—11—19 阎绍泽 王小红
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目录
1.任务要求：................................................................................................................. 3 1.1.课题的任务要求：.......................................................................................... 3 1.2.题目分析: ........................................................................................................ 3 2.方案构思与设计: ....................................................................................................... 3 2.1.机构名称 : ...................................................................................................... 4 2.2.构件尺寸的确定: ............................................................................................ 4 2.3.机构运动理论曲线: ........................................................................................ 5 3.测试原理及方案：..................................................................................................... 9 3.1.测试机构及传感器选择: ................................................................................ 9 3.2 测试原理: ...................................................................................................... 11 4.实验仪器：............................................................................................................... 11 5.主要实验操作步骤：.............................................................................................. 12 6.机构组装总结分析：............................................................................................... 12 7.实验数据记录及结果：.......................................................................................... 14 8.实验结果分析：...................................................................................................... 19 8.1.实验结果: ...................................................................................................... 19 8.2 误差分析: ...................................................................................................... 19 9.实验问题讨论:........................................................................................................ 21 10.组员分工: ............................................................................................................... 26 11.实验总结体会:........................................................................................................ 26 12.参考文献: ............................................................................................................... 26
极位夹角 2 1 180 行程速比系数 K 180 实验一： 选择 l AB 50mm 时： 将满足条件各种杆长组合进行计算可能行程速比
表 2-2-1 行程速比计算表
序号 1 2
l AB (mm)
50
l BC (mm)
120 160
l CD (mm)
90 90
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接触处可能会脱离而导致实验误差较大， 因此本组选择曲柄摇杆机构进行实 验。
2.1.机构名称 :
机构的名称：曲柄摇杆机构（见图 2-1-1） ，当 AB 为曲柄，CD 为摇杆.角度编码 器 WDD35D 安装在摇杆所在的铰链处（D 点）
2.方案构思与设计:
本组选择的是机构运动学参数实验，实验提供了 6 个方案，分别对应需要设 计的机构为(1)曲柄摇杆机构实验；(2)曲柄滑块机构实验； (3)摆动导杆机构实 验；(4)直动从动件凸轮机构实验；(5)摆动从动件凸轮机构实验；(6) 组合式机 构实验，对于实验而言，应该尽量减小误差，因此尽量选择构件简单而且能够满 足实验要求的机构， 对于有滑块的机构实验中存在较大摩擦，凸轮机构与杆件的
l AC 150mm ，连杆架的长度 lBC 可取值有 120mm,160mm(实验参考书上提供的杆
长很多，但实际实验室提供的杆长只有以上几个) (2)构件长度的确定：
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C
B
C2
C1
2
A
1
D
B2
图 2-2-1 机构行程速比计算图 表格 1
l DA (mm)
150 150
行程速比 K 0.9080 1.1791
50 选择第 2 组进行实验
即 l AB 50mm, l BC 160mm, lCD 90mm, l DA 150mm 实验二：改变曲柄 AB 及连架杆 BC 的长度重新实验
l AB 35mm, l BC 120mm, lCD 90mm, l DA 150mm
图 2-3-2 实验一摇杆角位移理论曲线
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图 2-3-3 实验一摇杆理论角速度曲线
图 2-3-4 实验一摇杆理论角加速度曲线
实验二：改变曲柄 AB 及连架杆 BC 长度进行实验
l AB 35mm, l BC 120mm, lCD 90mm, l DA 150mm
图 2-1-1 曲柄摇杆机构运动简图
2.2.构件尺寸的确定:
(1)实验提供构件的几何参数有： 如图 2-1-1 所示的曲柄摇杆机构，AB 为曲柄，CD 为摇杆，实验器材的特定长度 为 l AB 50mm或35mm ， lCD 90mm ， 试 验 台 上 用 以 固 定 支 座 的 平 行 孔 距
1.2.题目分析:
根据题目要求，需设计能实现往复摆动、往复直线运动、整轴转动、间歇运 动等运动要求的典型机构的机构，根据本学期机械原理课程所学知识，我们知道 能够满足以上运动规律的机构分别是(1)曲柄摇杆机构实验； (2)曲柄滑块机构实 验； (3)摆动导杆机构实验；(4)直动从动件凸轮机构实验；(5)摆动从动件凸轮 机构实验；(6) 组合式机构实验，因此可从中选择一种机构进行实验。设计机构 由电机驱动，输出接位移（或角位移） 、速度（角速度） 、加速度（角加速度）传 感器， 传感器将这些模拟信号经过光电编码转为数字信号， 然后送到采集系统 （计 算机采集或示波器）进行采集分析，得到所要求的实验曲线。
图 2-2-1 中，红线表示摇杆运动到左极限位置，蓝线表示摇杆运动到右极限 位置 在 ADC1和ADC 2 中，由余弦定理得
2 2 (l AB l BC ) 2 l DA l CD cos 1 2(l AB l BC )l DA 2 2 2 cos (l BC l AB ) l DA l CD 2 2(l BC l AB )l DA
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1.任务要求：
1.1.课题的任务要求：
（1）根据任务书要求，自行设计可实现往复摆动、往复直线运动、整轴转动、 间歇运动等运动要求的典型机构； （2）根据实验室现有构件与驱动源，设计运动学参数测试实验方案； （3）搭接典型机构，组建测试系统，进行运动学参数实验测试。实验中需按要 求测试机构在一个运动循环内，输出构件的位移 s、速度 v、加速度 a（或角位 移 θ ） 与机构位置 （曲柄转角 ） 之间关系， 并绘制 s- 、 v- 和 a- （θ - 、 ω - 和 ε - ）线图。 （4）改变构件尺寸参数后，重新进行测试。
图 2-3-5 实验二机构运动模型
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图 2-3-6 实验二摇杆理论角位移曲线
图 2-3-7 实验二摇杆理论角速度曲线
图 2-3-8 实验二摇杆理论角加速度曲线
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