曲柄滑块机构分析课件

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曲柄滑块机构分析曲柄滑块机构分析曲柄滑块机构分析2封口机,工作原理封口机,工作原理2封口机,工作原理3封口机,工作原理封口机,工作原理3封口机,工作原理4200100DABCDF曲柄滑块机构如图所示:曲柄1由杆AB和AB连接组成,与大地通过铰链A相连;曲柄AB与连杆BC在B点铰链连接;连杆BC与滑块在C铰链连接;滑块与弹簧4固连在一起;弹簧与大地固连在一起;已知:AD=200mm,AB=100mm,BC=200mm,F=100N,OBC=60度,?分析弹簧力变化情况4200100DABCDF曲柄滑块机构如图所示:5建模完成请回答:弹簧力随着角度建模完成请回答:弹簧力随着角度如何变化如何变化A.恒定不变B.随着角度线性增加C.随着角度先增加后减小,存在一个最大值D.其他情况DABCF5建模完成请回答:弹簧力随着角度如何变化A.恒定不变DA6从力学的角度怎么求解从力学的角度怎么求解求解过程:第一步:以曲柄1为研究对象进行受力分析,如图所示:200100DABCDF6从力学的角度怎么求解求解过程:200100DABCDF7从力学的角度怎么求解从力学的角度怎么求解DBF求解过程:第一步:以曲柄1为研究对象进行受力分析,如图所示:X方向:F21*cos(60)+Fx+F=0Y方向:Fy+F21*sin(60)=0转矩平衡方程:F*OA-F21*OB*sin(60)=0三个未知量,三个方程,则可求解得到F21,即曲柄对连杆的作用力。FxFyF21A607从力学的角度怎么求解DBF求解过程:FxFyF21A608求解过程:第二步:以滑块3为研究对象进行受力分析,如图所示:X方向:F21*cos(60)Fx=0Y方向:F4 F21*sin(60)=0两个个未知量,两个方程,则可求解得到F4,即弹簧的作用力。F21FxF48求解过程:F21FxF49曲柄滑块机构如图所示:当曲柄OA旋转度,则在OBC中,已知OB和BC的长度,及COB=90 ,由此也可按照上述方法求弹簧力F4的大小用解析法将F4表示为的函数,但会很复杂,并且计算量也比较大问题扩展:1.上述两种情况都没有考虑构件的重量,如果考虑构件的重量的情况呢?2.上述方法只能求出任意时刻静态时的力的大小,如何求解当转过的角度为多大时,滑块的压力最大?可以用MATLAB编程求解,但也麻烦9曲柄滑块机构如图所示:问题扩展:10创建驱动力的两种方式创建驱动力的两种方式1,p47,图,图2-64Body moving:随零件移动:随零件移动AoBCDF10创建驱动力的两种方式1,p47,图2-64Body 11创建驱动力的两种方式创建驱动力的两种方式2,p47,图,图2-64Space Fixed:空间方向恒定空间方向恒定AoBCDF11创建驱动力的两种方式2,p47,图2-64Space 12思考思考200100DABCDF12思考200100DABCDF13建模完成请回答:弹簧力随着角度建模完成请回答:弹簧力随着角度如何变化如何变化A.恒定不变B.随着角度线性增加C.随着角度先增加后减小,存在一个最大值D.其他情况DABCF13建模完成请回答:弹簧力随着角度如何变化A.恒定不变D14扩展扩展1:曲柄滑块机构:曲柄滑块机构ABCDM14扩展1:曲柄滑块机构ABCDM15扩展扩展2:当杆长发生变化时,弹簧力会发生什:当杆长发生变化时,弹簧力会发生什么变化?么变化?200100DABCF500100DABCF200100DABCF15扩展2:当杆长发生变化时,弹簧力会发生什么变化?200116课后作业课后作业2:教材:教材P77,课后习题,课后习题4图图2-128所示为曲柄导杆机构。已知曲柄长为所示为曲柄导杆机构。已知曲柄长为a=100mm,曲柄回转中心,曲柄回转中心A与导杆摆动中心与导杆摆动中心C的的距离为距离为b=200mm。曲柄以。曲柄以=36()/s的角速度的角速度匀速转动。匀速转动。(1)试建立该曲柄导杆机构的虚拟样机模型。)试建立该曲柄导杆机构的虚拟样机模型。(2)仿真机构的虚拟样机模型,并测量获取导杆)仿真机构的虚拟样机模型,并测量获取导杆角度、角速度和角加速度的变化规律;角度、角速度和角加速度的变化规律;(3)试根据仿真分析结果,计算求取机构的行程)试根据仿真分析结果,计算求取机构的行程速比系数速比系数16课后作业2:教材P77,课后习题4图2-128所示为曲柄17课后作业课后作业1:教材:教材P77,课后习题,课后习题5在图在图2-129所示的对心曲柄滑块机构,已知曲柄为所示的对心曲柄滑块机构,已知曲柄为100cmx10cmx5cm的钢质杆,连杆为的钢质杆,连杆为200cmx10cmx5cm的钢质的钢质杆,滑块为杆,滑块为50cmx50cmx50cm的钢质正方体,作用在曲柄上的的钢质正方体,作用在曲柄上的驱动力矩为驱动力矩为M1=20N.m。(1)试建立该曲柄滑块机构的虚拟样机模型;)试建立该曲柄滑块机构的虚拟样机模型;(2)请仿真机构的虚拟样机模型,并测量获取滑块)请仿真机构的虚拟样机模型,并测量获取滑块3在在0s-20s运运动时间内的位移、速度和加速度的变化规律。动时间内的位移、速度和加速度的变化规律。17课后作业1:教材P77,课后习题5在图2-129所示的对18开元数字教学平台开元数字教学平台扫描课程二维码,扫描课程二维码,进入网络课堂进入网络课堂观看软件操作教学录像,观看软件操作教学录像,获取课后作业。获取课后作业。18开元数字教学平台扫描课程二维码,19参考文献参考文献1.张策.机械动力学M.北京:高等教育出版社.2000 2.高广娣.典型机械机构ADAMS仿真应用M.北京:电子工业出版社.2013 3.贾长治,股军辉,薛文星,等.MD ADAMS 虚拟样机从入门到精通M.北京:机械工业出版社,20134.车文龙,任树棠.关于机构运动学解法的讨论J.机电产品开发与创新.2006(03)5.黄华梁,彭文生.机械设计基础(第四版)M,北京:高等教育出版社,200719参考文献1.张策.机械动力学M.北京:高等教育出20The End!20The End!
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