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1、.机械原理课程虚拟样机仿真实验报告题 目：飞机飞行高度指示机构设计姓 名：荣乔耕耘学 号：13151173班 级：1315162015年 6月 4日.飞机飞行高度指示机构设计13151173 荣乔耕耘北京航空航天大学宇航学院（北京 100191）摘要本文根据飞机飞行高度指示机构设计要求，首先在图纸上设计滑块摇杆机构草图，运用解析法分析了其角位移输出和传动角输出；并利用 ADAMS 软件对机构进行了建模仿真， 得到了摇杆角位移和传动角的变化曲线； 通过仿真结果与理论分析的比较， 验证了理论分析的正确性； 最后本文对滑块摇杆机构的应用作了简要介绍，并作出总结。关键词：ADAMS ；滑块摇杆机构；运
2、动学分析.目录1、题目要求32、机构位置、传动角的求解.32.1 求解机构位置32.2 求解传动角53、ADAMS软件仿真模型的建立及结果分析53.1 仿真模型的建立53.2 仿真结果分析64、应用场合简介75、结束语7.1、题目要求如图 1 所示，因飞行高度的不同， 大气压力发生变化， 会使飞机上的膜盒发生变形，从而使C 点产生位移。现在要求设计一个高度指示机构，将C 点的位移转化为仪表指针DE 的转动，进而指示飞机的飞行高度。设计要求，铰链点C 的最大位移为10mm，对应仪表指针的转角位90，要求机构具有良好的传动特性，机构的许用传动角 40o 。图 1 飞机飞行高度指示机构2、机构位置、
3、传动角的求解2.1 求解机构位置建立如图 2 所示的坐标系。 C1C210mm，ODC 145o 。滑块 1（即膜盒）从 C1 运动到 C2，摇杆 3（即指针）摆动90。.图 2机构设计坐标图黄色滑块 1 为主动件，设其匀速直线沿Y 轴向上运动，速度大小为：v1mm/ s(1)则滑块位移表达式为：y1t5t5( mm)(2)下面求摇杆 3 的角位移。如图3 所示，滑块1 沿 y 轴向上运动至点 C3，则C1C3 y 5 ，摇杆运动到点 E3，转角为， DC3d 。由余弦定理可知：o( y5)2(52)2d2cos 452(y5)52(3)解得：dy225(4)又由正弦定理可知：y 5d(5)s
4、insin 45o则可得摇杆 3 角位移表达式：y5arcsin(6)2 y250.代入 y=(-5)，0 ；代入 y=5，90o 。符合要求。图 3 运动分析图2.2 求解传动角如图 3 所示，传动角图中DC3O ，在滑块 1 从 C1 运动到 C2 过程中，传动角的变化规律是: 45o90o45o 。min45o满足要求。3、ADAMS 软件仿真模型的建立及结果分析3.1 仿真模型的建立按着下面这组参数建立ADAMS 模型： OC1OC2OD5mm， v1mm/ s所建立滑块摇杆机构模型图如下所示。.图 4ADAMS机构模型图3.2 仿真结果分析通过仿真模型得到摇杆 3 角位移随滑块 1
5、运动时的变化曲线如图 5 所示，其中横坐标为滑块 1 的位移，纵坐标为摇杆 3 转动角度（注：模型中所测角为 的余角，所以曲线呈下降趋势）。图 5摇杆 3 随滑块 1 运动的角位移变化曲线.传动角随滑块 1 运动时的变化规律如图6 所示。由图可知，当图示所测角大于 90时，实际传动角大小等于所测角的补角，即180o测 。图 6 传动角随滑块运动的变化规律4、应用场合简介滑块摇杆机构的经典应用是手压抽水机，和本题不同之处在于手压抽水机的主动件是摇杆， 从动件是滑块， 所以严格上讲手压抽水机的模型应该为摇杆滑块机构。且手压抽水机具有急回特性，其空回行程快于工作行程。5、结束语通过学习 ADAMS 虚拟样机仿真分析软件，可以快速方便地建立滑块摇杆机构的模型，并对其进行运动学仿真。 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。由于模型可进行参数化设计， 可以实现模型的可更改性和关联性，对提高设计效率和产品系列化有重要意义。虚拟样机具有低成本，易复制，易系列化等特点，对于节约设计成本和缩短产品开发周期有重要意义。.
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