飞机飞行高度指示机构设计

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

2、构；运动学分析目 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71、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。图1 飞机飞行高度指示机构2、机构位置、传动角的求解2.1 求解机构位

3、置建立如图2所示的坐标系。，。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： (1)则滑块位移表达式为： (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，摇杆运动到点E3，转角为，。由余弦定理可知： (3)解得： (4)又由正弦定理可知： (5)则可得摇杆3角位移表达式： (6)代入y=(-5)，；代入y=5，。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，在滑块1从C1运动到C2过程中，传动角的变化规律是。 满足要求。3、ADAMS软件仿真模型的建

4、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：，所建立滑块摇杆机构模型图如下所示。图4 ADAMS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。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