北航机械原理实验报告满分Word文档下载推荐.docx

北航机械原理实验报告满分Word文档下载推荐.docx

《北航机械原理实验报告满分Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北航机械原理实验报告满分Word文档下载推荐.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

根据机构工作原理，绘制的抽水机的运动简图如图2所示。

图2手摇抽水机运动简图

经分析可知，此机构为四杆机构，其中活动构件数目n=3，低副数目PL=4，高副数目PH=0，因而机构自由度

F=3n-2PL-PH=3×

3-2×

4-1×

0=1

因为此四杆机构的自由度为1，而机构的主动件数目也为1，所以机构具有确定运动。

2、机构的三维实体建模

假定运动简图2中，LAE=350mm，LAB=100mm，LBC=170mm，LAF=250mm。

下面以这组数据为关键参数进行三维实体建模，使用SolidWorks软件建立的三维实体模型如图3所示。

为便于观察机构的内部机构，在建模时对套筒进行了适当的剖切。

（a）主视图（b）轴测图

图3手摇抽水机三维模型（已剖切）

3、机构的ADAMS仿真分析

3.1模型的导入

将使用SolidWorks软件建立的三维实体模型，以图4所示的初始位形导入到ADAMS软件中，导入后的模型如图5所示。

选择图4所示的初始位形，便于在主动件上添加对称运动。

图4手摇抽水机仿真的初始位形

图5导入到ADAMS中的手摇抽水机

3.2模型的完善

按照机构实际，对导入的手摇抽水机进行运动副和主运动的添加，添加后的结果如图6所示。

其中，添加到机构上的主运动为30d*sin（time），添加在B点的铰链上。

在完善模型后，可对机构进行仿真。

图6完善后的手摇抽水机

3.3机构分析

（1）运动分析

由前文的运动简图可知，该机构为移动导杆机构，能够将构件1的往复摆动，转化为构件3的往复移动，从而实现机构连续抽水的功能。

机构的运动仿真结果可见所附文件《抽水机.avi》

（2）力学特性分析

由于此机构要完成手动抽水的任务，而抽水时构件3往往承受很大的载荷，这就对机构的传力特性提出了很高的要求。

下面对机构的传力特性进行分析。

压力角或传动角是判断连杆机构传力性能优劣的重要的标志。

在该机构中，传动角是指构件1和构件3所加的锐角，即图2中的

或其补角。

在对机构进行虚拟样机仿真时，为便于测量且能够反映机构传动角的大小，可直接测量

。

当

时，

即为机构压力角；

的补角即为机构压力角。

随时间变化的规律如图7所示。

图7

随时间变化的规律

由图7可知，在摇杆主驱运动的作用下，

的变化范围为63.6～126.7º

，因而可知，此时该机构传动角的范围为53.7～90º

，最小传动角的值为53.7º

，机构具有较好的传力性能。

而且该机构利用杠杆原理，可有效减小抽水时对主动力的要求。

由以上分析可知，图2中所示的移动导杆机构可以很好地实现手动连续抽水的功能，机构设计具有很好的合理性。

4、机构拓展（此部分也可省略不写）

4.1其它手动抽水机简介

略

4.2移动导杆机构的其它应用

5、结束语

使用SolidWorks三维建模软件和ADAMS虚拟样机仿真分析软件，不仅可以快速方便的建立机构的三维模型，而且能够对机构进行运动学与动力学仿真。

这对于机构的设计和验证有重要意义。

其中，由于虚拟样机有别于物理样机，只要能够表达机构真实的运动情况即可，并不需要完全再现机构本身的所有细节。

而且虚拟样机具有低成本，易复制，易系列化等特点，这对于节约设计成本和缩短产品开发周期有重要意义。

参考文献

[1]郭卫东.虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程[M].北京:

北京航空航天大学出版社,2009年2月.