实验八 曲柄滑块Word下载.docx

实验八 曲柄滑块Word下载.docx

《实验八 曲柄滑块Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验八 曲柄滑块Word下载.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

5.检测凸轮直动从动件的运动规律；

6.比较不同凸轮廓线或接触副，对凸轮直动从动件运动规律的影响；

三.实验系统

1.实验系统组成

本实验的实验系统框图如图1所示，它是由以下设备组成：

①实验机构—曲柄滑块、导杆、凸轮组合机构；

②光电脉冲编码器；

③同步脉冲发生器（或称角度传感器）；

④QID—Ⅲ型组合机构实验仪（单片机检测系统）；

⑤电脑；

⑥打印机；

2.实验机构主要技术参数

①直流电机额定功率：

100W

②电机调速范围：

0～2000r/min

③蜗轮减速箱速比：

1/20

④实验台尺寸：

长×

宽×

高=500×

380×

230

⑤电源 

220V/50Hz

3.实验机结构特点

该组合实验装置，只需拆装少量零部件，即可分别构成四种典型的传动机构，他们分别是曲柄滑块机构、曲柄导杆滑块机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构。

而通过拆装及调整可加深实验者对机械结构本身特点的了解，对某些参数改动对整个运动状态的影响也会有更好的认识。

四种实验机构如图2所示：

（a）曲柄滑块机构

（b）曲柄导杆滑块机构

（c）平底直动从动杆凸轮机

（d）滚子直动从动杆凸轮机构

图2 

典型传动机构示意图

1-同步脉冲发生器2-蜗轮减速器 

3-曲柄 

4-连杆 

5-电机 

6-滑块 

7-齿轮 

8-光电编码器 

9-导块 

10-导杆11-凸轮12-平底直动从动件13-回复弹簧 

14-滚子直动从动件15-光栅盘

4.组合机构实验仪

①实验仪外形布置

此实验仪的外形结构如图3所示，图为正面结构，图为背面结构。

QID—Ⅲ实验仪正面结构

QID—Ⅲ实验仪背面结构

图3

②实验仪系统原理

本实验仪由单片机最小系统组成。

外扩16位计数器，接有3位LED数码显示器可实时显示机构运动时曲柄轴的转速，同时可与PC机进行异步串行通讯。

在实验机动态运动过程中，滑块的往复移动通讯通过光电脉冲编码器转换输出具有一定频率（频率与滑块往复速度成正比），0～5伏电平的两路脉冲，接入微处理器外扩的计算器计数，通过微处理器进行初步处理运算并送入PC机进行处理，PC机进行处理，PC机通过软件系统在CRT上可显示出相应的数据和运动曲线图。

机构中还有两路信号送入单片机最小系统，那就是角度传感器（同步脉冲发生器）送出的两路脉冲信号。

其中一路是光栅盘每2°

一个角度脉冲，用于定角度采样，获取机构运动曲线；

另一路是零位脉冲，用于标定采样数据时的零点位置。

机构的速度、加速度数值由定位移经数值微分和数字滤波得到。

与传统的R—C电路测量法或分别采用位移、速度、加速度测量仪器的系统相比，具有测试系统简单、性能稳定可靠、附加相位差小、动态响应好等优点。

本实验仪最大优点就是采用微处理器和相应的外围设备，因此在数据处理的灵活和结果显示、记录、打印的便利、清晰、直观等方面明显优于非微处理的同类仪器。

另外，与电脑连接使用，操作上只要使用键盘和鼠标就可完成，操作灵活方便，实验准备工作非常简单。

四.实验操作步骤

1.曲柄滑块运动机构实验

按图（a）将机构组装为曲柄滑块机构。

a、滑块位移、速度、加速度测量

①将光电脉冲编码器输出的5芯插头及同步脉冲发生器输出的5芯插头分别插入测试仪上相对应接口上。

把串行传输线一头插在计算机任一串口上，另一头插在实验仪的串口上。

②打开QID—Ⅲ组合机构实验仪上的电源，此时带有LED数码显示的面板上将显示“0”。

打开个人计算机，并保证已联入了打印机。

③起动机构，在机构电源接通前应将电机调速电位器逆时针旋转至最低速位置，然后接通电源，并顺时针转动调速电位器，使转速逐渐加至所需的值（否则易烧断保险丝，甚至损坏调速器），显示面板上实时显示曲柄轴的转速。

机构运转正常后，就可在计算机上进行操作了。

启动系统软件。

④先熟悉系统软件的界面及各项操作的功能。

⑤选择好串口，并点击“数据采集[Q]”，在弹出的采样参数设置区内选择相应的采样方式和采样常数。

可以选择定时采样方式，采样的时间常数有10个选择档（分别是：

2ms、5ms、10ms、15ms、20ms、25ms、30ms、35ms、40ms、50ms），比如25ms；

也可以选择定角采样方式，采样的角度常数有5个选择档（分别是：

2度、4度、6度、8度、10度），比如选择4度。

⑥在“标定值输入框”中输入标定值0.05。

标定值计算方法：

在本实验中，标定值是指光电脉冲编码器每输出一个脉冲所对应滑块的位移量（mm），也称作光电编码器的脉冲当量，它是按以下公式计算出来的，

脉冲当量计算式：

M=πφ/N=0.05026mm/脉冲（取为0.05）

式中：

M—脉冲当量

φ—齿轮分度圆直径（现配齿轮φ=16mm）

N—光电脉冲编码器每周脉冲数（现配编码器N=1000）

⑦按下“采样”按键，开始采样。

（请等若干时间，此时测试仪就在接受到的数据进行一定的处理，得到运动的位移值）

⑧当采样完成，在界面将出现“运动曲线绘制区”，绘制当前的位移曲线，且在左边的“数据显示区”内显示采样的数据。

⑨按下“数据分析”键。

则“运动曲线绘制区”将在位移曲线上再逐渐绘出相应的速度和加速度曲线。

同时在左边的“数据显示区”内也将增加各采样点的速度和加速度值。

⑩打开打印窗口，可以打印数据和运动曲线了。

b、转速及回转不匀率的测试

①同“滑块位移、速度、加速度测量”的

（1）至（7）步。

②选择好串口，并点击“数据采集[Q]”，在弹出的采样参数设计区内，应该选择最右边的一栏，转速角度常数选择5档（2度、4度、6度、8度、10度），选择一个你想要的一档，比如选择6度。

③按下“采样”按键，开始采样，采样完成后，在界面将出现“运动曲线绘制区”，显示“曲柄转速波动曲线”，并在右下角显示有关参数。

④打印。

2.曲柄导杆滑块运动机构实验

按图（b）组装实验机构，按上述1.a、1.b步骤操作，比较曲柄滑块机构与曲柄导杆滑块机构运动参数的差异。

3.平底直动从动件凸轮机构实验

按图（c）组装实验机构，按上述1.a操作步骤，检测其从动件的运动规律。

注：

曲柄转速应控制在40（转/分）以下。

4.滚子直动从动件凸轮机构实验

按图（d）组装实验机构，按上述1.a操作步骤，检测其从动件和运动规律，比较平底接触与滚子接触运动性的差异。

调节滚子的偏心量，分析偏心位移变化对从动件运动的影响。