实验九凸轮机构运动分析实验教案课件.docx

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实验九凸轮机构运动分析实验教案课件

实验九凸轮机构运动分析实验

一、实验目的：

1、熟悉掌握理论与实践相结合的学习方式；

2、培养动手能力和创新意识，培养对现代虚拟设计和现代测试手段的灵活运用能力；

3、通过实测和软件仿真了解不同运动规律的盘形凸轮的运动，了解圆柱凸轮的运动；

4、掌握凸轮廓线的测试方法；

5、通过实测曲线和仿真曲线的对比，分析两者之间差异的原因。

二、JTJS-Ⅲ实验台简介：

1、结构组成

1－安装底座2－凸轮支座3－同步带轮4－同步带5－电机支座6－步进电机

7－齿轮齿条支座8－尖顶从动件9－导轨10－被测凸轮（盘形）11－圆柱凸轮

12－轴承座13－齿条14－小齿轮15－齿轮支架16－角位移传感器

图1JTJS-Ⅲ实验台结构组成

2、主要技术参数

1）凸轮原始参数：

盘形凸轮机构

1#凸轮：

等速运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=150o、远休止角Фs=60o、回程转角Ф，=1620；

凸轮质量M1=0.765㎏。

2#凸轮：

等加速等减速运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件。

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；

凸轮质量M1=0.765㎏。

3#凸轮：

3-4-5多项式运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；从动件滚子半径rt=7.5mm；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；

凸轮质量M1=0.852㎏。

4#凸轮：

余弦加速度运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；

凸轮质量M1=0.768㎏。

5＃凸轮：

正弦加速度运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=150o、远休止角Фs=30o、

回程转角Ф，=150o、近休止角Ф，s=30o；

凸轮质量M1=0.768㎏。

6＃凸轮：

改进等速运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=150o、远休止角Фs=30o、

回程转角Ф，=150o、近休止角Ф，s=30o；

凸轮质量M1=0.768㎏。

7＃凸轮：

改进正弦运动规律

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=150o、

回程转角Ф，=150o、近休止角Ф，s=30o；

凸轮质量M1=0.768㎏。

8＃凸轮：

改进梯形运动规律。

凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；

推杆升程h=15mm；

推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；

凸轮质量M1=0.768㎏。

圆柱凸轮机构

凸轮：

等速运动规律

导程S=35mm；

导程运动角=15o；

凸轮外径D=100mm；

中径d=84mm。

三、实验内容

1、测量盘形、圆柱凸轮的真实轮廓线，测量其运动规律；

2、凸轮机构理论运动曲线的计算机仿真，并显示运动线图；

3、完成实测曲线与理论曲线的对比分析。

四、实验步骤：

（一）盘形凸轮机构实验步骤

1、打开计算机，单击“凸轮机构”图标，进入凸轮机构运动测试设计仿真综合试验台软件系统的封面。

单击左键，进入盘形凸轮机构动画演示界面。

2、在盘形凸轮机构动画演示界面左下方单击“盘形凸轮机构”键，进入盘形凸轮机构原始参数输入界面。

3、在盘形凸轮机构原始参数输入界面的左下方单击“凸轮机构设计”键，弹出凸轮机构设计对话框；输入必要的原始参数，单击“设计”键，弹出一个“选择运动规律”对话框；待确定推程和回程运动规律，在该界面上，单击“确定”键，返回凸轮机构设计对话框；待计算结果出来后，在该界面上，单击“确定”键，计算机自动将设计好的盘形凸轮机构的尺寸填写在参数输入界面的对应的参数数框内。

也可以自行设计，然后按设计的尺寸调整推杆偏距和滑道的位置。

4、启动实验台的电动机，待盘形凸轮机构运转平稳后，测定电动机的功率，填入参数输入界面的对应参数框内。

5、在盘形凸轮机构原始参数输入界面左下方单击选定的实验内容（凸轮运动仿真，推杆运动仿真），进入选定实验的界面。

6、在选定的实验内容界面左下方单击“仿真”，动态显示机构即时位置和动态的速度，加速度曲线图。

单击“实测”，进行数据采集和传输，显示实测的速度，加速度曲线图。

若动态参数不满足要求或速度波动过大，有关实验界面均会弹出提示，“不满意！

”，及有有关参数的修正值。

7、如果要打印仿真和实测的速度，加速度曲线图，在选定的实验内容的界面下方单击“打印”键，打印机自动打印出仿真和实测的速度，加速度曲线图。

8、如果要做其他实验，或动态参数不满足要求，在选定的实验内容的界面下方单击“返回”，返回盘形凸轮机构原始参数输入面，校对所有参数并修改有关参数，单击选定的实验内容键，进入有关实验界面。

以下步骤同前。

9、如果实验结束，单击“退出”，返回Windows界面。

（二）圆柱凸轮机构实验步骤

1、打开计算机，单击“凸轮机构”图标，进入盘形凸轮机构运动测试设计仿真综合试验台软件系统的封面。

单击左键，进入盘形凸轮机构动画演示界面。

2、在盘形凸轮机构动画演示界面左下方单击“盘形凸轮机构”键，进入圆柱凸轮机构原始参数输入界面。

3、在盘形凸轮机构动画演示界面左下方单击“盘形凸轮机构”键，进入圆柱凸轮机构动画演示界面。

4、在圆柱凸轮机构原始参数输入界面的左下方单击“凸轮机构设计”键，弹出凸轮机构设计对话框；输入必要的原始参数，单击“设计”键，弹出一个“选择运动规律”对话框；待定推程和回程运动规律，在该界面上，单击“确定”键，返回凸轮机构设计对话框；待计算结果出来后，在该界面上，单击“确定”键，计算机自动将设计好的盘形凸轮机构的尺寸填写在参数输入界面的对应的参数数框内。

也可以自行设计，然后按设计的尺寸调整推杆偏距和滑道的位置。

5、启动实验台的电动机，待盘形凸轮机构运转平稳后，测定电动机的功率，填入参数输入界面的对应参数框内。

6、在圆柱凸轮机构原始参数输入界面左下方单击选定“凸轮运动仿真”，推杆运动仿真），进入选定圆柱凸轮机构的凸轮运动仿真及测试分析界面。

7、在凸轮运动仿真及测试分析的界面左下方单击“仿真”，动态显示机构即时位置和动态的角速度，角加速度曲线图。

单击“实测”，进行数据采集和传输，显示实测的速度，角加速度曲线图。

若动态参数不满足要求或速度波动过大，有关实验界面均会弹出提示，“不满意！

”，及有有关参数的修正值。

8、如果要打印仿真和实测的速度，角加速度曲线图，在凸轮运动仿真及测试分析的界面下方单击“打印”键，打印机自动打印出仿真和实测的速度，加速度曲线图。

9、如果要做其他实验，或动态参数不满足要求，在凸轮运动仿真及测试分析的界面下方单击“返回”，返回圆柱凸轮机构原始参数输入面，校对所有参数并修改有关参数，单击选定的实验内容键，进入有关实验界面。

以下步骤同前。

10、如果实验结束，单击“退出”，返回Windows界面。

五、实验操作注意事项：

1、开机前的准备：

初次使用时，需仔细参阅本产品的说明书，特别是注意事项。

a、拆下有机玻璃保护罩用清洁抹布将实验台，特别是机构各运动构件清理干净，加少量N68~48机油至各运动构件滑动轴承处。

b、面板上高速旋钮逆时针旋到底（转速最低）

c、用于转动曲柄盘1~2周，检查各运动构件的运行状况，各螺母紧固件应无松动，各运动构件应无卡死现象。

一切正常后，方可开始运行按实验指导书的要求操作。

2、注意的事项：

如因需要高速实验机构杆长的位置时，请特别注意，当各项调整工作完成后一定要用扳手交该拧紧的螺母全部检查一遍，用于转动曲柄盘检查机构运转情况，方可进行下一步操作。

六、实验报告内容

1、实验原理；

2、实验用凸轮机构参数；

3、仿真实验数据；

4、实测实验数据；

5、分析。

下课啦，咱们来听个小故事吧:

活动目的：

教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我们来说是极为珍贵的，每个人都要保护它，做到节约每一滴水，造福子孙万代。

活动过程：

  1.主持人上场，神秘地说：

“我让大家猜个谜语，你们愿意吗？

”大家回答：

“愿意！

”

主持人口述谜语：

  “双手抓不起，一刀劈不开，

  煮饭和洗衣，都要请它来。

”

  主持人问：

“谁知道这是什么？

”生答：

“水！

”

  一生戴上水的头饰上场说：

“我就是同学们猜到的水。

听大家说，我的用处可大了，是真的吗？

”

  主持人：

我宣布：

“水”是万物之源主题班会现在开始。

 水说：

“同学们，你们知道我有多重要吗？

”齐答：

“知道。

”

  甲：

如果没有水，我们人类就无法生存。

  小熊说：

我们动物可喜欢你了，没有水我们会死掉的。

  花说：

我们花草树木更喜欢和你做朋友，没有水，我们早就枯死了，就不能为美化环境做贡献了。

  主持人：

下面请听快板《水的用处真叫大》

  竹板一敲来说话，水的用处真叫大；

  洗衣服，洗碗筷，洗脸洗手又洗脚，

  煮饭洗菜又沏茶，生活处处离不开它。

  栽小树，种庄稼，农民伯伯把它夸；

  鱼儿河马大对虾，日日夜夜不离它；

  采煤发电要靠它，京城美化更要它。

  主持人：

同学们，听完了这个快板，你们说水的用处大不大？

  甲说：

看了他们的快板表演，我知道日常生活种离不了水。

  乙说：

看了表演后，我知道水对庄稼、植物是非常重要的。

  丙说：

我还知道水对美化城市起很大作用。

  2.主持人：

水有这么多用处，你们该怎样做呢？

（1）（生）：

我要节约用水，保护水源。

（2）（生）：

我以前把水壶剩的水随便就到掉很不对，以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。

  （3）（生）：

前几天，我看到了学校电视里转播的“水日谈水”的节目，很受教育，同学们看得可认真了，知道了我们北京是个缺水城市，我们再不能浪费水了。

  （4）（生）：

我要用洗脚水冲厕所。

  3.主持人：

大家谈得都很好，下面谁想出题考考大家，答对了请给点掌声。

（1）（生）：

小明让爸爸刷车时把水龙头开小点，请回答对不对。

（2）（生）：

小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉，留冲厕所用。

  （3）一生跑上说：

主持人请把手机借我用用好吗？

我想现在就给姥姥打个电话，告诉她做饭时别把淘米水到掉了，用它冲厕所或浇花用。

（电话内容略写）

  （4）一生说：

主持人我们想给大家表演一个小品行吗？

  主持人：

可以，大家欢迎！

请看小品《这又不是我家的》

  大概意思是：

学校男厕所便池堵了，水龙头又大开，水流满地。

学生甲乙丙三人分别上厕所，看见后又皱眉又骂，但都没有关水管，嘴里还念念有词，又说：

“反正不是我家的。

”

  旁白：

“那又是谁家的呢？

”

  主持人：

看完这个小品，你们有什么想法吗？

谁愿意给大家说说？

  甲：

刚才三个同学太自私了，公家的水也是大家的，流掉了多可惜，应该把水龙头关上。

  乙：

上次我去厕所看见水龙头没关就主动关上了。

  主持人：

我们给他鼓鼓掌，今后你们发现水龙头没关会怎样做呢？

  齐：

主动关好。

  小记者：

同学们，你们好！

我想打扰一下，听说你们正在开班会，我想采访一下，行吗？

  主持人：

可以。

  小记者：

这位同学，你好！

通过参加今天的班会你有什么想法，请谈谈好吗？

  答：

我要做节水的主人，不浪费一滴水。

  小记者：

请这位同学谈谈好吗？

  答：

今天参加班会我知道了节约每一滴水要从我们每个人做起。

我想把每个厕所都贴上“节约用水”的字条，这样就可以提醒同学们节约用水了。

  小记者：

你们谈得很好，我的收获也很大。

我还有新任务先走了，同学们再见！

  水跑上来说：

同学们，今天我很高兴，我“水伯伯”今天很开心，你们知道了有了我就有了生命的源泉，请你们今后一定节约用水呀！

让人类和动物、植物共存，迎接美好的明天！

  主持人：

你们还有发言的吗？

  答：

有。

  生：

我代表人们谢谢你，水伯伯，节约用水就等于保护我们人类自己。

  动物：

小熊上场说：

我代表动物家族谢谢你了，我们也会保护你的！

  花草树木跑上场说：

我们也不会忘记你的贡献！

  水伯伯：

（手舞足蹈地跳起了舞蹈）……同学们的笑声不断。

  主持人：

水伯伯，您这是干什么呢？

  水伯伯：

因为我太高兴了，今后还请你们多关照我呀！

  主持人：

水伯伯，请放心，今后我们一定会做得更好！

再见！

  4.主持人：

大家欢迎老师讲话！

  同学们，今天我们召开的班会非常生动，非常有意义。

水是生命之源，无比珍贵，愿同学们能加倍珍惜它，做到节约一滴水，造福子孙后代。

  5.主持人宣布：

“水”是万物之源主题班会到此结束。

 6.活动效果：

 此次活动使学生明白了节约用水的道理，浪费水的现象减少了，宣传节约用水的人增多了，人人争做节水小标兵

活动目的：

教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我们来说是极为珍贵的，每个人都要保护它，做到节约每一滴水，造福子孙万代。

活动过程：

  1.主持人上场，神秘地说：

“我让大家猜个谜语，你们愿意吗？

”大家回答：

“愿意！

”

主持人口述谜语：

  “双手抓不起，一刀劈不开，

  煮饭和洗衣，都要请它来。

”

  主持人问：

“谁知道这是什么？

”生答：

“水！

”

  一生戴上水的头饰上场说：

“我就是同学们猜到的水。

听大家说，我的用处可大了，是真的吗？

”

  主持人：

我宣布：

“水”是万物之源主题班会现在开始。

 水说：

“同学们，你们知道我有多重要吗？

”齐答：

“知道。

”

  甲：

如果没有水，我们人类就无法生存。

  小熊说：

我们动物可喜欢你了，没有水我们会死掉的。

  花说：

我们花草树木更喜欢和你做朋友，没有水，我们早就枯死了，就不能为美化环境做贡献了。

  主持人：

下面请听快板《水的用处真叫大》

  竹板一敲来说话，水的用处真叫大；

  洗衣服，洗碗筷，洗脸洗手又洗脚，

  煮饭洗菜又沏茶，生活处处离不开它。

  栽小树，种庄稼，农民伯伯把它夸；

  鱼儿河马大对虾，日日夜夜不离它；

  采煤发电要靠它，京城美化更要它。

  主持人：

同学们，听完了这个快板，你们说水的用处大不大？

  甲说：

看了他们的快板表演，我知道日常生活种离不了水。

  乙说：

看了表演后，我知道水对庄稼、植物是非常重要的。

  丙说：

我还知道水对美化城市起很大作用。

  2.主持人：

水有这么多用处，你们该怎样做呢？

（1）（生）：

我要节约用水，保护水源。

（2）（生）：

我以前把水壶剩的水随便就到掉很不对，以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。

  （3）（生）：

前几天，我看到了学校电视里转播的“水日谈水”的节目，很受教育，同学们看得可认真了，知道了我们北京是个缺水城市，我们再不能浪费水了。

  （4）（生）：

我要用洗脚水冲厕所。

  3.主持人：

大家谈得都很好，下面谁想出题考考大家，答对了请给点掌声。

（1）（生）：

小明让爸爸刷车时把水龙头开小点，请回答对不对。

（2）（生）：

小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉，留冲厕所用。

  （3）一生跑上说：

主持人请把手机借我用用好吗？

我想现在就给姥姥打个电话，告诉她做饭时别把淘米水到掉了，用它冲厕所或浇花用。

（电话内容略写）

  （4）一生说：

主持人我们想给大家表演一个小品行吗？

  主持人：

可以，大家欢迎！

请看小品《这又不是我家的》

  大概意思是：

学校男厕所便池堵了，水龙头又大开，水流满地。

学生甲乙丙三人分别上厕所，看见后又皱眉又骂，但都没有关水管，嘴里还念念有词，又说：

“反正不是我家的。

”

  旁白：

“那又是谁家的呢？

”

  主持人：

看完这个小品，你们有什么想法吗？

谁愿意给大家说说？