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： 班 级： 131516
2015年6月4日
飞机飞行高度指示机构设计
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；运动学分析
目 录
1、题目要求........................................................................................ 3 2、机构位置、传动角的求解 ............................................................. 3
求解机构位置 ................................................................................................................................ 3 求解传动角 .................................................................................................................................... 5
3、ADAMS软件仿真模型的建立及结果分析 ..................................... 5
仿真模型的建立 .............................................................................................................................. 5 仿真结果分析 .................................................................................................................................. 6
4、应用场合简介 ................................................................................ 7 5、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[?]?40。
图1 飞机飞行高度指示机构
2、机构位置、传动角的求解
求解机构位置
建立如图2所示的坐标系。C1C2?10mm，?ODC1?45。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：
v?1mm/s (1)
则滑块位移表达式为：
y?1?t?5?t?5(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?，DC3?d。
由余弦定理可知：
(y?5)2?(52)2?d2 cos45? (3)
2?(y?5)?52解得：
d?y2?25 (4)
又由正弦定理可知：
则可得摇杆3角位移表达式： ??arcsiny?52y?502y?5d (5) ?sin?sin45 (6)
飞机飞行高度指示机构设计
