机构的组合与创新设计

机构创新组合实验
沈煜 杨 玉虎 杨 一平 沈兆光
摘要 ： 为提 高机械基础课程教学效果和 学生的 学习兴趣 ， 培养 学生运用所学知识进行机构创新设计的能力 ， 开设 了教改 实验“ 机构
创新组合 实验”介绍 了实 ， 验设置 的意义、 方案 、 点以及 注意事项 ， 出了设计 实例 ， 特 给 最后对 实验进行 了总结。
２２１ 实验 内容 ．．
首先确定执行机构 的运动要求 ， 然后按原动机一传动系统一
执行 机构 的路 线进行运动方案设计 ， 再选择相应 的机 构模 块 ， 完 成搭 建装配 ， 过原动机 （ 通 电机 ） 驱动检验 运动是否 符合设计要 求。 ２２２ 实验要求 ．． 要 求每个 学生独立完 成机构 系统总体 方案 的设 计和组 装 。
节； 另一方 面 ， 与职业 院校相 比 ， 普通 高校培养 目标 和侧 重点不 同， 课堂教学学时相对较多 ， 其实践教学环节仍然是弱项 ， 也有必 要加强实践环 节。为此 ， 为提高教学效果和学生 的学 习兴 趣 ， 让 学生有更多的动手 和灵活运用所学知识的机会 ， 进一步培养创新 意识 和创新精 神 ， 以配合 机械基础课程建设 。天津大学在 “８ ” ９５ 建设项 目经费的资助下 ， 实施教 学改革与创新 ， 新增开设 了“ 机构 创新组合实验” 。
为保证运动精度 ， 设计运动轨迹 时 ， 要求掌握一种 工程计算软件 ， 使用解析法通过编程计算确定 。 ２３ 实验平台介绍 ． ２３１ 实验平 台的构成 ．． １ 每套创新组 合教具均 配备 了原动机 、 轴器 、 ） 联 减速器 、 皮 带、 链条及 电源控制开关 等减 速传动装置和连接件 ， 并配有一套 杆件 、 齿轮及凸轮等执行构件 。为充分展示 多种减 速传动形式 ， 每套教具分 别采用不 同减速形式 。 ２ 每套 组合教 具 由水 平放置 的平板 和垂直放置 的平板 ， ） 即 基板加立板构 成基础 ， 并在板 上开有横 、 纵向梯形槽 。基板 尺寸 ９ ０×６ ０ 立板尺寸 ６ ０ｘ５ ０ ０ ０， ０ ０ ｍｍ。所有创新设 计方案在平板上 操作完成 ， 原动机与减速传动部分 安装于基板上 ， 创新设计 的执 行机构安装于立板上 。 ３ 为便 于操作 ， ） 整体 组合 教具安放 于专用 的底座或 安放于

机构运动⽅案创新设计实验指导书机构运动⽅案创新设计实验指导书⼀、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学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（见动画）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：①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。

②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。

③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：①双摇杆机构，腿部缸体作为主动摇杆；②其它机构2. ⽜头创床机构（见动画）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（见动画）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．拉延压⼒机压边机构压边滑块作垂直上下直线运动，在下极限位置时，有瞬时停歇现象；同时以较⼩功率带动主动件运动时，滑块能产⽣巨⼤的冲压⼒。

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。

机械运动方案及机构创新设计
一、背景
注射器是一种用于注射药物的医疗器械，它能够有效地把药物注入患
者的体内，因此在医疗中十分重要。

传统注射器办法主要是手动操作的，
由于操作不熟练，容易造成注射量的误差，严重影响治疗效果。

因此，将
注射器的操作过程改为自动挡模式，成为近年来研究热点之一
二、机械运动方案
1.机构设计
采用该方案的射针机构，机构由漏斗、针尖器及轴承支撑立柱三部分
组成。

其中，漏斗主要用于装载药物，同时也是用于支撑的结构部分；针
尖器主要用于控制射针运动；立柱采用轴承支撑以加强稳定性。

2.移动端设计
采用该方案的移动端，由电机、减速机、内、外齿轮、链条轴承组成。

电机作为动力源，通过减速机将高速运动的动力转换为低速运动，然后再
转移到内、外齿轮上，通过链条轴承将低速运动传递给射针机构，以控制
射针的运动。

1.射针机构设计
采用该设计的射针机构，漏斗内部多加入一个推杆机构，与漏斗下方
的针尖器共同，形成一个滑动机构，漏斗内装载药物，药物通过推杆机构
推动针尖器向前面射出。