实验四机构创新组合设计实验
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机构创新设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过对机构创新设计的研究和实践,提高学生对创新设计的认识和理解,培养学生的创新思维和创新能力,并通过实际操作的方式锻炼学生的设计能力和动手能力。
二、实验内容本次实验的主要内容是设计一种可以自动清洁窗户的机器人。
实验要求学生根据给定的条件和要求,进行设计、制作和调试。
机器人需要能够自动感知窗户的污渍程度,并进行相应的清洁工作,同时需要保证机器人的安全和稳定性。
三、实验过程1.需求分析:在实验开始之前,我们首先进行了对需求的分析。
通过调研和讨论,我们确定了机器人需要具备以下功能:自动感知窗户的污渍程度、自动调整清洁工作的强度、确保清洁过程的安全性、保证机器人的稳定性。
2.设计方案:基于需求分析的结果,我们开始制定设计方案。
我们决定采用图像识别技术,通过摄像头感知窗户的污渍程度,并根据实时数据调整清洁工作的强度。
为了保证清洁过程的安全性,我们设计了多个安全措施,如机器人与窗户连接杆之间的自动断开装置和机器人控制系统的智能保护功能。
为了提高机器人的稳定性,我们采用了良好的结构设计和平衡措施。
3.制作与调试:在设计方案确定之后,我们开始进行机器人的制作和调试工作。
我们首先购买了所需的材料和元件,并组装成机器人的整体结构。
然后进行软硬件的集成和连接,编写控制程序和算法。
最后,我们进行了多次测试和调试,不断优化和改进机器人的工作效果和稳定性。
四、实验结果与分析经过多次调试和优化,我们最终成功地制作出了一台可以自动清洁窗户的机器人。
机器人能够自动感知窗户的污渍程度,并根据实时数据调整清洁工作的强度。
机器人的清洁效果和稳定性都达到了预期的要求。
五、实验总结与心得通过本次实验,我们深入了解了机构创新设计的重要性和挑战。
在实验中,我们不仅学习了如何进行需求分析、设计方案制定、制作与调试,还学会了团队合作和解决问题的能力。
在实践中,我们遇到了许多困难和挑战,但通过不断的努力和探索,最终取得了良好的实验结果。
《机构运动方案创新设计实验指导书-学生用-cxc》一、实验目的1.培养学生机构型综合的设计能力、创新能力和实践动手能力;2.培养学生综合应用所知识对机构的结构和运动性能加以评价的分析能力。
二、实验原理任何机构都是将基本组依次连接到机架和原动件上而构成的。
三、实验内容1.多功能移动式残病人浴缸翻转机构⑴上身部缸体翻转机构要求上身部缸体从水平位置向上翻转至70度,即翻转角为0-70度.可采用的机构:摆动导杆机构,导杆与上身部缸体固装在-起,带动缸体翻转。
由直线电机带动主动杆摆动。
双摇杆机构,上身部缸体作为从动摇杆,在主动摇杆驱动下作0-70度摆动.主动杆由直线电机带动摆动。
其它机构⑵腿部缸体翻转机构要求腿部缸体从垂直位置向上翻转至水平位置,利用死点保持腿部缸体在水平位置,借助凸轮机构破坏死点,使腿部缸体在重力作用下复位。
可采用机构:双摇杆机构,腿部缸体作为主动摇杆;其它机构2.牛头创床机构要求刨刀(安装在滑枕上)作直线往复运动。
可采用的机构:①转动导杆机构和曲柄滑块机构组合,由电机驱动主动件转动。
②摆动导杆机构和滑块机构组合,由电机驱动主动件转动。
③其它机构3.翻转机要求翻转模板装在连杆上,模板翻转180度。
①四杆机构,电机驱动。
②其它机构4.飞机起落架要求起落架上轮子从水平位置向下翻转至垂直位置,利用死点使起落架轮子保持在垂直位置。
可采用的机构:①四杆机构,电机驱动。
②其它机构5.插床机构要求插刀作垂直上下往复直线运动,向下时(工作行程)较慢,向上运动(空程)时速度较快。
可采用的机构:①双曲柄机构与曲构滑块机构组合,电机驱动。
②其它机构6.冲压成型机压头作垂直上下直线运动,以较小功率带动主动件运动时,滑块能产生巨大的冲压力。
可采用的机构:①六杆增力机构,电机驱动.②其它机构7.其他自选机构四、实验方法本搭接实验是在具有六根立柱的机架上完成的。
配有旋转电动机和直线电动机,以输出直线运动和旋转运动;配有齿轮、凸轮、带轮、槽轮等零件,通过搭接可完成直线、旋转、往复、间歇等运动传递;配有连杆、滑块座及连接零件,可搭接成各种执行机构。
实验四轴系结构设计与分析实验实验1轴系结构设计实验指导书一、实验目的熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。
二、实验设备1、创意组合式轴系结构设计与分析实验箱。
实验箱由8类40种168件零件组成,能方便的组合出数十种轴系结构方案。
具有开设轴系结构设计和轴系结构分析两大项实验功能,对培养和提高学生的机械设计能力、机械结构能力及机构创新能力的具有明显的效果。
2、绘图工具铅笔、三角板等。
三、实验内容与要求1、指导教师根据下表可以选择性安排每组的实验内容( 实验题号)或学生自行确定实验方案。
2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计。
每组学生根据实验题号的要求,进行轴系结构设计,解决轴承类型选择,轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。
3、绘制轴系结构装配图。
4、每人编写实验报告一份。
四、实验步骤1、明确实验内容,理解设计要求。
2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法(参看教材有关章节)。
3、构思轴系结构方案(1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号。
(2)确定支承轴向固定方式(两端固定;一端固定、一端游动)。
(3)根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑)。
(4)选择轴承端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟等)。
(5)考虑轴上零件的定位与固定,轴承间隙调整等问题。
(6)绘制轴系结构方案示意图。
4、组装轴系部件根据轴系结构方案,从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。
5、绘制轴系结构草图。
6、将所有零件放入实验箱内的规定位置。
7、写出实验报告。
班级:日期:实验目的实验内容实验题号已知条件实验结果轴系结构装配图(附3号图)轴系结构设计说明(说明轴上零件的定位固定,滚动轴承的安装、调整、润滑与密封方法)实验2轴系结构分析实验指导书实验目的熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系;熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法;了解轴承的类型、布置、安装及调整方法,以及润滑和密封方式。
实验指导书GUIDE BOOK FOR EXPERIMENT张云文李海涛姚海蓉编著AND目录CONTENTS说明 (1)前言 (2)实验一 机构运动简图测绘实验 (3)实验二 机构运动参数测试实验 (6)实验三 机构组合创新设计实验 (12)实验四 转子动平衡实验 (16)附录1 PCL-812PG数据采集与分析系统使用说明 (19)附录2 机构应用工程实例 (21)说明Brief Instruction机械原理是机械类专业的一门主干技术基础课,强调与工程实践应用相结合,以帮助培养同学们分析和解决工程实际问题的能力。
实验环节是课程的重要实践环节,不仅可以籍此巩固理论知识,而且对培养同学们的工程实践认知能力和创新能力具有重要意义。
机械原理共56学时。
理论教学50学时,实验学时6学时。
根据国家教委“高等工业学校机械设计基础课程的教学基本要求”,以我校的教学计划为依据,本着“培养学生综合设计能力”的教学宗旨,开设了机构运动简图测绘实验(实验一)、机构运动参数测试实验(实验二)、机构组合创新设计实验(实验三)、转子动平衡实验(实验四)作为机械原理的基本实验内容。
其中,动平衡实验由于设备老化,目前设备达到的教学效果完全可以由课内教学实现,因此目前该实验暂时取消。
待购置现代动平衡试验设备后即可随时开设。
此外,已在部分班级试点选修实验——范成实验的计算机虚拟实现、选做研究项目运动参数测试实验台的软硬件改进设计等。
同时,还拟开设选修实验——范成实验的模型实现,综合性、开放性实验——运动方案分析实验。
这部分实验内容暂时单独成篇,待条件成熟即可列入本实验指导书。
附录2中的机构应用工程实例是为了开阔同学们的视野,其实是工程实际中实现某种功能的一个运动方案,而决不是唯一的、或最好的解。
实验考核成绩分预习、实验操作、实验报告三部分。
实验成绩并入课程总成绩,约占10%。
为便于同学们预习,了解实验内容,完成实验报告,特编著本实验指导书。
机械设计基础实验报告(含机械原理、机械设计两部分)二OO五年二月机构与机械零件认知实验班级组别姓名日期一、实验目的:二、实验设备及工具:三、实验内容:1、各陈列柜的基本内容;2、绘出2~3个陈列柜中机构运动简图;四、思考题:1 、四杆机构有哪些类型?这些机构中的运动副各有什么特点哪些四杆机构能实现由转动转换为移动?2、用于传递两平行轴,两相交轴、两交错轴的回转运动的齿轮机构有哪些?哪种齿轮机构能实现由转动转换为移动运动?3、传动带按截面形式分为哪几种?带转动有那集中失效形式?4、齿轮传动有哪些类型?齿轮的失效形式主要有哪几种?5、滚动轴承的常用类型有哪些?主要失效形式是什么?6、润滑剂的主要性能指标是什么?工作中常见的润滑剂有几种?7、弹簧的主要类型和功用是什么?机构运动简图测绘与分析班级组别姓名日期一、实验目的:二、实验设备及工具三、实验内容:1、四、思考题(1)一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容?(2)机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助?(3)绘制机构运动简图时,原动件的位置是否可以任意确定?若任意确定会不会影响简图正确性?(4)自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果?渐开线齿轮范成实验班级组别姓名日期一、实验目的:二、实验设备及工具三、实验内容:(1)渐开线齿轮范成原理的已知数据:基本参数m= ;α= ;z= ;h a= ;c = ;变位量xm=(2)简述范成法加工齿轮标准齿形的步骤:(3)实验原始数据及图表A范成齿形图粘贴处:B基本几何参数计算注:在填写此表时,只要求以标准齿轮为基准,说明变化情况,并不要求写出公式或具体数值,如:和标准齿轮相比,某参数“不变”,“增加”或“减少”,则在表中只写“=”,“↑”或“↓”即可。
4、透明纸分别将标准齿轮和正负变位齿轮的一个完整齿形以分度园为基准重叠描绘出来,以使观察比较和分析。
四、思考题1齿条型刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于(ha*+c*)m?2通过实验,你所看到的根切现象发生在何处?并说明根切的原因及避免根切的方法。
机构运动方案创新设计实验报告答案机构运动方案创新设计实验报告机构运动方案创新设计实验报告一.实验目的1、培养学生对机械系统运动方案设计的整体认识,培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力;2、通过机构的拼接,可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题,通过解决问题,可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通,对机构系统的运动特性有一个更全面更深入的理解;3、加深学生对机构组成原理的认识,进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。
二、实验设备机架、各种零部件、连杆、复合铰链、移动副、转动副等。
三、实验步骤1、掌握平面机构组成原理。
2、熟悉本实验中的实验设备,各零部件功用和安装、拆卸工具。
3、自拟平面机构运动方案,形成拼接实验内容,将平面机构运动方案正确拆分成基本杆组。
4、正确拼接各基本杆组。
5、将基本杆组按运动传递规律顺序联接到原动件和机架上。
四、实验内容(1)按比例绘制实际拼装的机构运动简图,并要求符号规范。
标出活动构件、原动件、转动(2) 进行机构分析:杆组化分,并简要说明机构杆组的拆组过程,并画出所拆机构的杆组简图。
(3) 根据拆分的杆组,按不同的顺序排列杆组,可能组合的机构运动方案有哪几种?要求用机构运动简图表示出来,就运动传递情况作方案比较,并简要说明之。
(4) 利用不同的杆组进行机构拼接,可得到哪一些有创意的机构运动方案?用简图说明篇二:机构运动方案创新设计实验指导书实验四实验四:机构运动方案创新设计实验一、实验目的1、加深学生对机构组成理论的认识,熟悉杆组概念,为机构创新设计奠定良好的基础;2、利用若干不同的杆组,拼接各种不同的平面机构,以培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力;3、训练学生的工程实践动手能力。
二、实验设备及工具1、机构运动方案创新设计实验台零件及主要功用(参看“机构运动方案创新设计实验台零部件清单”)2、工具M5、M6 、M8 内六角搬手、6 或8 英寸活动搬手、1 米卷尺、笔和纸。
《机械设计基础》课程标准(执笔人:潘存云审阅学院:机电工程与自动化学院)课程编号:0802203英文名称:Fundamentals of Mechanic Design预修课程:高等数学、理论力学、材料力学、工程制图基础、制造工程基础学时安排:70学时,其中讲授60学时,实验8学时,考核2学时。
学分:3.5一、课程概述(一)课程性质地位本课程是机电控制大类学员的一门技术基础课。
它在教学计划中起承上启下的作用,占有十分重要的地位。
本课程所起的作用,一方面是将理论力学等先修课程基本知识进行延拓深化和具体应用,另一方面又为学习自动武器原理等后续课程打好理论基础。
本课程的任务是使学员掌握常用机构和通用零部件设计的基本理论,基本知识和基本技能,为日后正确使用和维护部队的武器装备打下坚实的基础。
(二)课程基本理念本课程的课堂教学侧重于常用机构和通用零部件设计的基本理论和方法介绍,通过多媒体三维模型动画和实物演示、开设简单机械装置创新组合设计实验、布置适量的设计性作业,鼓励参与机械创新设计大赛等多种辅助性和实践性教学手段,达到培养学员运用理论指导实践、掌握机械设计基本原理和方法,激发创新意识和潜能、具备简单机械设计技能的目标。
(三)课程设计思路本课程由课堂教学、作业、实验、课外机械创新设计竞赛活动等教学环节组成,它们环环相扣,联系密切,目标一致,各有侧重。
1.本课程课堂教学内容包括常用机构和通用零部件两大部分。
其中常用机构部分主要介绍常用机构的组成、运动原理和设计方法;通用零部件部分主要讨论其结构特点、应用场合和设计方法。
2.实施课堂教学主要以教员讲授为主,重点介绍常用机构和通用零部件的基本概念、基本知识、基本理论和设计方法。
采用多媒体CAI教学手段,充分发挥已建成的《武器装备案例教学资源库》的作用,结合章节内容,有针对性地穿插典型机构和通用零部件在武器装备中的应用案例,以加深学员对机械的感性认识。
3.通过完成所布置的作业达到检验学生掌握课程基本理论知识熟练程度之目的。
实验综合说明书班级:机械0903组别:06成员:蒋连蔡海洋唐潇包阳雪目录实验一、缝纫机头机构综合分析实验二、自行车拆装实验四、机构方案创意设计实验五、重心测定实验七、金属材料泊松比测定实验八、金属材料条件屈服强度的测定实验九、叠合梁正应力测试实验中遇到的问题及解决方法实验心得体会实验二自行车拆装实验一、实验目的1、了解自行车的车体结构和自行车主要零部件的基本构造与组成,如车架部件、前叉部件、链条部件、前轴部件、中轴部件、后轴部件、飞轮部件等,增强对机械零件的感性认识;2、了解前轴部件、中轴部件、后轴部件的安装位置、定位和固定;3、熟悉自行车的拆装和调整过程,初步掌握自行车的维修技术。
二、实验设备及拆装工具1、实验设备:各种类型的自行车;2、拆装工具:各类扳手、钳子、螺丝刀、锤子、鲤鱼钳等。
三、实验内容1、拆装自行车的前轴、中轴和后轴2、在拆装中了解轴承部件的结构,安装位置、定位和固定;3、课后做思考题,完成实验报告。
四、实验步骤(一)自行车的拆卸1 前后轴的拆卸拆卸前后轴之前,先将车支架支起。
倒放前,先用螺丝刀将车铃的固定螺钉拧松,把车铃转到车把下面,另外在车把和鞍座下面垫块布。
1)拆卸前轴的步骤和方法(1)拆圆孔式闸卡子,要用螺丝刀松开两个闸卡子螺钉,将闸卡子从闸叉中向下推出,再把闸叉用手稍加掰开。
凹槽式闸卡子可以不拧松闸卡子螺钉,只需将闸叉从闸卡子的凹槽中推出,再稍加掰开即可。
(2)拆卸轴母,拆卸时要先卸紧的,后卸松的,防止产生连轴转的现象。
(3)拆卸轴挡,拆卸轴挡与拆卸轴母的顺序相反,应先卸松的,也就是一般先卸左边的。
(4)拆卸轴承,用螺丝刀伸入防尘盖内,沿防尘盖的四周轻轻将防尘盖撬下来,再从轴碗内控出钢球。
用同样的方法将另一边的防尘盖和钢球拆下。
2)后轴的拆卸步骤和方法与拆卸前轴大同小异,拆卸时可以参照前轴的方法。
所以,这里仅对不同之处介绍如下:(1)拆卸半链罩车后轴时,先松开闸卡子,拧下两个轴母,将外垫圈、衣架、档泥板支棍、车支架依次拆下,在链轮下端将链条向左用手(或用螺丝刀)推出,随即摇脚蹬子将链轮向后倒转。
实验四机构创新组合设计实验一、实验目的1、加深学生对平面机构的组成原理认识,进一步了解机构组成及运动特性。
2、训练学生的工程实践动手能力。
培养学生创新意识及综合设计的能力。
二、实验设备及工具1、JKZB-Ⅱ机构创新组合设计实验台。
附件:齿轮、齿条、槽轮、凸轮、转动轴、连杆、各种连接组合零部件等。
2、装拆工具:十字起子、活动扳手、内六角扳手、钢板尺、卷尺等。
3、学生自备草稿纸、笔、绘图工具等。
三、实验要求1、每2~3人一组,每一组实验前拟一份机构运动设计方案,实验后提交新设计方案.2、完成实验后各组将机械零部件“物还原位”,老师验收后方可离去.3、每人完成一份实验报告。
四、实验原理和方法根据平面机构的组成原理:任何平面机构都可以由若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上而构成,故可通过选定的机构类型,拼装该机构并进行分析。
五、实验内容1、自行到实验室熟悉本实验中的实验装置,各种零部件、装拆工具的功能;了解机构的拼接方法,拟订自已的机构运动方案的拼接步骤。
2、自拟或课本提供的机构运动方案做为拼接对象。
3.拼接机构,将各基本杆组按运动传递规律顺序拼接到原动件和机架上。
4.绘制运动简图,分析所拼接的平面机构。
5.根据平面机构的组成原理,利用常用的零部件拼接调整,设计一种具有新型的带发明创造性的组合机构。
每一组提交一份机构创新设计方案。
6.最后把组合机构安装在实验平台上,进行测试分析、运动分析、实验结果分析、拟定这次实验的步骤,并写出实验报告。
六、实验方法与步骤1.学生使用“机构创新组合设计实验台”提供的各种零件。
按照自己的运动方案简图,先在桌面上进行机构的初步试验组装,这一步的目的是杆件分层。
一方面为了使各个杆件在互相平行的平面内运动,一一方面为了避免各个杆件,各个运动副之间发生运动干涉。
2.按照上一步骤试验好的分层方案,从最里层开始,依次将各个杆件组装连接到机架上。
选取构件杆,连接转动副或移动副。
凸轮。
齿轮。
齿条与杆件用转动副连接,凸轮。
齿轮。
齿条与杆件用移动副连接,杆件以转动副的形式与机架相连,杆件以移动副的形式与机架相连,最后组装连接输入转动的原动件或输入移动的原动件。
3.根据输入运动的形式选择原动件。
若输入运动为转动(工程实际中以柴油机,电动机等为动力的情况),则选用双轴承式主动定铰链轴或蜗杆为原动件,并使用电机通过软轴联轴器进行驱动。
若输入运动为移动(工程实际中以油缸,气缸等为动力的情况),可选用适当行程的气缸驱动,用软管连接好气缸,气控组件和空气压缩机并进行空载形成实验。
4.试用手动的方式摇动或推动原动件,观察整个机构各个杆,副的运动,确定运动没有干涉后,安装电动机,用柔性联轴节将电机与机构相连,或安装气缸,用附件将气缸与机构相连。
5.检查无误后,接通电源试机6.观察机构系统的运动,对机构系统的工作到位情况,运动学及动力学特性作出定性的分析和评价。
一般包括如下几个方面:①各个杆、副是否发生干涉②有无形成运动副的两构件的运动不在一个平面,因而出现摩擦力过大的现象③输入转动的原动件是否为曲柄。
④输出构件是否具有急回回特性。
⑤机构的运动是否连续。
⑥最小传动角(或最大压力角)是否超过其许用值。
⑦机构运动过程中是否产生刚性冲击或柔性冲击。
⑧机构是否符合设计要求、是否运动到位、灵活可靠。
⑨多自由度机构的几个原动件,能否使整个机构实现良好的协调动作。
⑩动力元件的选用及安装是否合理,是否按预定的要求正常工作。
7.若观察到机构系统运动出现问题,则必须按前述步骤进行组装调整,直到该模型机构完全按照设计要求灵活、可靠地运动。
8.至此已经用实验方法确定了设计方案和参数,再测绘自己组装的模型,换算出实际尺寸,填写实验报告,包括按比例绘制正规的机构运动简图,标注全部参数,计算自由度,划分杆组,简述各项评价情况,指出自己有所创新之处,指出不足之处并简述改进的设想。
七、完成实验报告根据学院的实验报告内容完成此次设计型实验的实验报告。
1、实验目的及实验内容。
2、实验仪器及工具、设备。
3、根据实验台现有的机构,绘制机构运动简图;并进行分析。
4、自拟或课本提供的机构运动方案做为拼接对象,进行机构实际拼接。
根据实际拼接结果,进行自由度的计算,并回答此机构的功能?5、通过此实验学到了什么?有什么感想和体会?将组合是图片打印出来。
包括每组的组合图片、和实验平台图片、最终搭建的机构实物图片。
黏贴在实验报告的相应位置。
附录:机构运动创新设计方案实验台提供的运动副拼接方法参见以下各图所示。
1)实验台机架:如图4-5实验台机架中有5根铅垂立柱,均可沿X方向移动。
移动前应旋松在电机侧安装在上、下横梁上的立柱紧固螺钉,并用双手移动立柱到需要的位置后,应将立柱与上(或下)横梁靠紧再旋紧立柱紧固螺钉(立柱与横梁不靠紧旋紧螺钉时会使立柱在X方向发生偏移)。
注:立柱紧固螺钉只需旋松既可,不允许将其旋下。
立柱上的滑块可在立柱上沿Y方向移动,要移动立柱上的滑块,只需将滑块上的内六角平头紧定螺钉旋松即可(该紧定螺钉在靠近电机侧)。
按上述方法移动立柱和滑块,就可在机架的X、Y平面内确定固定铰链的位置。
图4-5 实验台机架图2)主、从动轴与机架的连接(下图各零件编号与“机构运动创新设计方案实验台组件清单”序号相同,后述各图均相同)如图4-6图4-6 主、从动轴与机架的连接按上图方法将轴联接好后,主(或从)动轴相对机架不能转动,与机架成为刚性联接;若件22不装配,则主(或从)动轴可以相对机架作旋转运动。
3)转动副的连接:图4-7 转动副连接图按图示联接好后,采用件19联接端连杆与件9无相对运动,采用件20联接端连杆与件9可相对转动,从而形成两连杆的相对旋转运动。
4)移动副的连接:图4-8 移动副连接图5)活动铰链座Ⅰ的安装:图4-9 活动铰链座Ⅰ连接图如图联接,可在连杆任意位置形成-铰链,且件9如图装配,就可在铰链座Ⅰ上形成回转副或形成回转-移动副。
6) 活动铰链座Ⅱ的安装:+图4-10 活动铰链座Ⅱ的连接图如图连接,可在连杆任意位置形成铰链,从而形成-回转副。
1) 复合铰链Ⅰ的安装:(或转-移动副)图4-11 复合铰链Ⅰ的连接图将复合铰链Ⅰ铣平端插入连杆长槽中时构成移动副,而联接螺栓均应用带垫片螺栓。
2) 复合铰链Ⅱ的安装:++用压紧螺栓:+ +或:(用带垫片螺栓)图4-12 复合铰链Ⅱ的连接图+ + +复合铰链Ⅰ联接好后,可构成三构件组成的复合铰链,也可构成复合铰链+移动副。
复合铰链Ⅱ联接好后,可构成四构件组成的复合铰链。
9)齿轮与主(从)动轴的连接图:图4-13 齿轮与主(从)动轴的连接图10)凸轮与主(从)动轴的连接图:图4-14 凸轮与主(从)动轴的连接图11)凸轮副连接图:图4-15 凸轮副连接图按图示连接后,连杆与主(从)动轴间可相对移动,并由弹簧23保持高副的接触。
12)槽轮机构连接:图4-16 槽轮机构连接图注:拨盘装入主动轴后,应在拨盘上拧入紧定螺钉37,使拨盘与主动轴无相对运动;同时槽轮装入主(从)动轴后,也应拧入紧定螺钉37,使槽轮与主(从)动轴无相对运动。
13)齿条相对机架的连接:图4-17 齿条相对机架的连接图如图连接后,齿条可相对机架作直线移动;旋松滑块上的内六角螺钉,滑块可在立柱上沿Y方向相对移动(齿条护板保证齿轮工作位置)。
14)主动滑块与直线电机轴的连接:图4-18 主动滑块与直线电机轴的连接图当由滑块作为主动件时,将主动滑块座与直线电机轴(齿条)固连即可,并完成如图示连接就可形成主动滑块。
五、实验拼接典型方案示例:机构运动创新设计实验,其运动方案可由学生构思平面机构运动简图进行创新构思并完成方案的拼接,达到开发学生创造性思维的目的。
实验也可选用工程机械中应用的各种平面机构,根据机构运动简图,进行拼接实验。
该实验台提供的配件可完成不少于40种机构运动方案的拼接实验。
实验时每台架可由3~4名学生一组,完成不少于1种/每人的不同机构运动方案的拼接设计实验。
下列工程机械中的各种机构中选择拼接方案典型示例,仅供参考。
1、内燃机机构:图5-1 内燃机机构机构组成:曲柄滑块与摇杆滑块组合而成的机构。
工作特点:当曲柄1作连续转动时,滑块6作往复直线移动,同时摇杆3作往复摆动带动滑块5作往复直线移动。
该机构用于内燃机中,滑块6在压力气体作用下作往复直线运动(故滑块6是实际的主动件),带动曲柄1回转并使滑块5往复运动使压力气体通过不同路径进入滑块6的左、右端并实现排气。
2、精压机机构:图5-2 精压机机构机构组成:该机构由曲柄滑块机构和两个对称的摇杆滑块机构所组成。
对称部分由杆件4→5→6→7和杆件8→9→10→7两部分组成,其中一部分为虚约束。
工作特点:当曲柄1连续转动时,滑块3上、下移动,通过杆4→5→6使滑块7作上下移动,完成物料的压紧。
对称部分8→9→10→7作用是使构件7平稳下压,使物料受载均衡。
用途:如钢板打包机,纸板打包机,棉花打捆、剪板机等均可采用此机构完成预期工作。
3、牛头刨床机构:(a) (b)图5-3 牛头刨床机构图b)为将图a)中的构件3由导杆变为滑块,而将构件4由滑块变为导杆形成。
机构组成:牛头刨床机构由摆动导杆机构与双滑块机构组成。
只是在图a)中,构件2、3、4组成两个同方位的移动副,且构件3与其它构件组成移动副两次;而图b)则是将图a)中D点滑块移至A点,使A点移动副在箱底处,易于润滑,使移动副摩擦损失减少。
机构工作性能得到改善。
图a)和图b)所示机构的运动特性完全相同。
工作特点:当曲柄1回转时,导杆3绕点A摆动并具有急回性质,使杆5完成往复直线运动,并具有工作行程慢,非工作行程快回的特点。
4、两齿轮-曲柄摇杆机构:图5-4 齿轮-曲柄摇杆机构机构组成:该机构由曲柄摇杆机构和齿轮机构组成,其中齿轮5与摇杆2形成刚性联接。
工作特点:当曲柄1回转时,连杆2驱动摇杆3摆动,从而通过齿轮5与齿轮4的啮合驱动齿轮4回转。
由于摆杆3往复摆动,从而实现齿轮4的往复回转。
5、两齿轮-曲柄摆块机构:图5-5 齿轮-曲柄摆块机构机构组成:该机构由齿轮机构和曲柄摆块机构组成。
其中齿轮1与杆2可相对转动,而齿轮4则装在铰链B点并与导杆3固联。
工作特点:杆2作圆周运动,为曲柄通过连杆使摆块摆动从而改变连杆的姿态使齿轮4带动齿轮1作相对曲柄的同向回转与逆向回转。
6、喷气织机开口机构:图5-6 喷气织机开口机构机构组成:该机构由曲柄摆块机构,齿轮-齿条机构和摇杆滑块机构组合而成,其中齿条与导杆BC 固联,摇杆DD′与齿轮G固联。
工作特点:曲柄AB以等角速度回转,带动导杆BC随摆块摆动的同时与摆块作相对移动,在导杆BC上固装的齿条E与活套在轴上的齿轮G相啮合,从而使齿轮G作大角度摆动,与齿轮G固联在一起的杆DD′随之运动,通过连杆DF(D′F′)使滑块作上、下往复运动。