最新机械系统仿真报告(何旭)

机械系统仿真

SIMULATIONS OF MECHANINICAL SYSTEM

目录

一·----------------------------机械系统仿真课程设计任务书二·------------------------------平面四杆机构的运动学仿真三·--------------------------曲柄滑块机构运动与动力学仿真四·--------------------------配气凸轮机构运动与动力学仿真五·---------------------------------------------总结

机械系统仿真课程设计任务书

学院名称：专业：年级：

学生姓名：学号：指导教师：

1设计题目典型机械机构仿真分析

2主要内容

图1 平面四杆机构图2 曲柄滑块机构图3 配气凸轮机构

3具体要求

（1）完成上述机构的运动仿真（运动参数：Angular Velocity = deg/s）；

（2）仿真结果包括：运动轨迹、速度、加速度、运动副反力及驱动力矩等；

4完成后应上交的材料

课程设计分析报告1份，字数不少于8000字。

要求：（1）报告包括封面、中文摘要、目录、分析报告正文、参考文献等；

（2）报告正文包括：机械系统仿真的目的意义，仿真分析内容（应有必要的文字和插图），课程设计总结与体会。

5推荐参考资料

[1] 张晋西. Solidworks及COSMOSMotion机械系统仿真.北京：清华大学出版社，2007

指导教师签名日期 2011 年 12 月 7 日

系主任审核日期 2011 年 12 月 7 日

前言：由于上机时间有限，而且有些图不方便截取，因此用网上查找图片（装配零件不同）代替，仅表示操作过程，另有不同的地方会具体说明。

数据：运动参数Angular Velocity = 389 deg/s，（第三个零件配气凸轮机构取15290deg/s）

二、平面四杆机构的运动学仿真

一、具体要求

对平面四杆杆机构进行运动学仿真，绘制曲柄，连杆，摇杆质心位置处的运动轨迹、速度和加速度，绘制主运动副处的驱动力/力矩。

二、Solidworks2006SP0软件操作步骤

1、从程序或者桌面学习软件文件夹中启动Solidworks2006SP0软件。

2、在Solidworks软件中打开平面四杆机构的装配模型。操作步骤如图2.1、2.2所示。

图2.1 打开文件

图2.2 平面四杆机构的装配模型

3、单击图2.2中管理器的按钮，管理器发生变化如图2.3所示。

图2.3 Motion管理器

4、选中管理器中的“Motion Model”，右击鼠标弹出菜单如图2.4。

图2.4

5、选中弹出菜单中的“Intellimotion Builder”，弹出Intellimotion Builder对话框如图2.5所示。对话框首先显示Units页，供用户设置力（换成常用单位牛顿）和时间单位（秒）。单击“Next”继续，出现图2.6，供用户设置重力方向。

图2.5 图2.6

6、定义可动的和固定的零件

单击“Next”继续，出现图2.7所示的对话框，在该对话框中供用户设置可动的和固定的零件。

图2.7

定义机构的可动的和固定的零件具体操作如下：

1）若要设置固定的零件（机架）“Ground Parts”，则用鼠标选中图2.7右边框中的“机架-1”并按住鼠标左键拖动鼠标到“Ground Parts”处释放，如图2.8所示。（上机都是英文，因此part-1,part-5为固定零件）

2）若定义机构的可动的零件“Moving Parts”，则先按住“Ctrl”键并用鼠标选中所有可动的零件：“摇杆-1”、“曲柄-1”、“连杆-1”（part-2,part-3,part-4），然后按住鼠标左键拖动鼠标到“Moving Parts ”处释放。也可以按照第(1）步中的操作一个一个地定义可动的零件。

按照上述两个操作即可定义完成机构的可动的和固定的零件，此时图形显示区所显示的机构变成如图2.10所示的情形。图中用相应的图表显示了机构构件连接的运动副形式和构件的重心位置，这样机构定义已全部完成。

图2.8 图2.9

图2.10 7、运动副定义和属性设置

单击图2.9中的“Next”继续，出现图2.11。

图2.11

在图2.11所示界面上可对机构的运动副进行一些设置和定义。如果展开连接，你的浏览器应如图2.12所示。这些是从SolidWorks中映射的约束，我们不必添加任何约束。因此使用“Intellimotion Builder”可不对机构的运动副作定义，由系统自动完成。

图2.12

8、机构的运动定义

单击“Next”两次，进入Motion 属性页如图2.13所示。选中图2.13框中显示的机构主运动副“Revolute”，如果展开它会看见它是连接“机架-1（part-1）”和“曲柄-1(part-2)”的运动副。此时需要用户在右边选项中进行设置。

1）在“Motion On”处选择“Rotate Z”，因为平面四杆机构绕其Z轴旋转。

2）在“Motion Type”处选择“Velocity”，此时属性页变化成如图2.14所示。

3）在图2.14中的“Function”处设置“Constant”。

4）在图2.14中的“Angular Velocity”处设置“389度”，即机构的指定角速度约束为389 deg/sec 。

完成上述设置后，单击“Next”进入仿真属性页如图2.15所示。