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毕业设计 曲柄滑块机构动平衡实验台的实验研究，正文共66页，14593字
摘 要
本文对曲柄滑块机构的动平衡实验台进行了研究，分析了对心曲柄滑块机构的运动学和动力学规律；根据实验台的参数采用质量代换法进行静代换下的动平衡理论计算，并进行实验验证；在理论相位上加不同质量的平衡块，进行实验并采集数据，分析了不同质量的平衡块对机构平衡的影响；又在考虑各运动副处螺栓的质量的情况下，进行理论计算，再通过实验采集相关数据，对比理想情况下的实验结果分析螺栓质量对机构平衡的影响。测绘现有平衡块，利用三维软件 进行实体造型，确定平衡块的质心位置，并根据现有的实验台结构及使用要求对其结构进行改进设计，设计了四种符合要求的平衡块。
关键字：曲柄滑块机构，动平衡，实验台

目 录
第一章 绪论 …………………………………………………………………………………01
1.1机构的平衡 …………………………………………………………………………01
1.1.1平衡背景 ……………………………………………………………………01
1.1.2平衡目的及内容 ……………………………………………………………01
1.1.3机构平衡的意义 ……………………………………………………………02
1.2国内外研究现状及发展趋势 ………………………………………………………02
1.2.1曲柄滑块机构平衡的主要方法 ……………………………………………02
1.2.2国内外研究现状简介 ………………………………………………………03
1.2.3曲柄滑块机构平衡研究的发展趋势 ………………………………………04
1.3本次毕业设计的内容和意义 ………………………………………………………05
第二章 曲柄滑块机构运动学分析和惯性力分析 …………………………………………06
2.1曲柄滑块机构的运动学分析 ………………………………………………………06
2.1.1准确运动学公式的推导 ……………………………………………………06
2.1.2利用麦克劳林公式推导近似的运动学公 …………………………………07
2.1.3理论公式与近似计算公式的对比 …………………………………………10
2.2曲柄滑块机构的惯性力分析 ………………………………………………………11
第三章 曲柄滑块机构动平衡的原理 ………………………………………………………13
3.1平面机构动平衡的基本原理 ………………………………………………………13
3.2理想情况下曲柄滑块机构的部分平衡 ……………………………………………13
3.3平衡系数K值的选取 ………………………………………………………………15
3.4考虑运动副处连接螺栓质量时理论计算平衡重质量 ……………………………18
第四章 曲柄滑块机构动平衡实验台 ………………………………………………………20
4.1曲柄滑块机构动平衡实验台的组成 ………………………………………………20
4.2曲柄滑块机构实验台的测试原理 …………………………………………………21
4.3实验台测试系统介绍 ………………………………………………………………21
4.3.1直线位移传感器 ……………………………………………………………21
4.3.2旋转编码器 …………………………………………………………………22
4.3.3压电加速度计 ………………………………………………………………23
4.3.4电荷放大器 …………………………………………………………………23
4.3.5AD44数据采集卡 ……………………………………………………………24
4.3.6线性集成一体化电源 ……………………………………………………………24
4.4机构运动参数的测试步骤 …………………………………………………………25
第五章 曲柄滑块机构动平衡实验研究与结果分析 ………………………………………26
5.1理想情况下曲柄滑块机构部分平衡的实验研究 …………………………………26
5.1.1实验原始数据和最佳平衡重的计算 ………………………………………26
5.1.2根据理论计算的结果进行实验研究 ………………………………………27
5.1.3不加平衡重时进行对比实验 ………………………………………………29
5.1.4加任意平衡重时进行对比实验 ……………………………………………30
5.2考虑运动副处连接螺栓质量时曲柄滑块机构部分平衡的实验研究 ……………44
5.2.1理论计算平衡重质量 ………………………………………………………44
5.2.2考虑运动副处连接螺栓质量的情况下进行实验研究 ……………………45
5.3实验数据结果分析 ……………………………………………………………………46
5.3.1未平衡与理想情况下平衡时测试数据比较分析 …………………………46
5.3.1.1滑块位移对比分析 …………………………………………………46
5.3.1.2曲柄角速度计算与理论对比分析 …………………………………47
5.3.2加任意平衡重时机架加速度分析比较 ……………………………………49
5.3.3考虑运动副处连接螺栓质量的情况下机架加速度分析 …………………50
第六章 平衡块的改进设计 …………………………………………………………………51
6.1现有平衡块的测绘与分析 …………………………………………………………51
6.2新平衡块的改进设计 ………………………………………………………………52
6.3质量调整垫圈的设计 ………………………………………………………………57
第七章 结论 …………………………………………………………………………………58
致 谢 …………………………………………………………………………………………59
参考文献………………………………………………………………………………………60
附录A …………………………………………………………………………………………62
附录B …………………………………………………………………………………………66