曲柄滑块机构分析课件.ppt

1、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3封口机，工作原理封口机，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DABCF6

2、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：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。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

3、个个未知量，两个方程，则可求解得到F4，即弹簧的作用力。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AoBCDF11

4、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AoBCDF12思考思考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DABCF14扩展扩展1：曲柄滑块机构：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？200100DABCF500100DABCF200100DABCF16课后作业课后作业2：教材：教材P77，课后

5、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的角速的角速度匀速转动。度匀速转动。（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17

6、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

7、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。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。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，200720The End！