机构运动方案创新设计实验指导书

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1、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

2、，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

3、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10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

4、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。可采用的机构：①曲柄摇杆机构和六杆增力机构串联，电机驱动.②其它机构8.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。机构搭接完成后可通电运转以检验其创造结果。一般情况下，学

5、生在实验前应完成机构方案的创造与选型，并仔细阅读本实验指导书后方可进行本实验。五、实验台主要零部件功能本搭接实验在如图1所示的专用实验台的机架1上完成的。五根立柱2可在上下横梁中沿x方向（双手上下均匀用力）调整其位置,然后用上下横梁上的螺栓固定。滑块3可在立柱2上沿y方向调整其位置，然后用其上的内六角螺钉固定。滑块上的圆孔用于安装销轴。电动机以10r/min的速度转动，它安装在机架的后侧的底盘上，其上的主动带轮通过皮带驱动从动带轮。从动带轮的轴安装在滑块3的圆孔中。搭接机构是在机架前侧平面上完成的。图1机

6、架1机架xy2立柱3滑块4电动机5皮带传动机架后侧10本实验配有各种工具、连接用的螺钉、螺帽、垫圈、键等。其它主要零部件及其功能请仔细阅读表1。表1主要零件及其功能表标号名称图形功能1固定支座销轴与机架相连，带键槽的为主动销轴。不带键槽的为从动销轴。2销轴用于构成转动副或移动副的连接轴3端螺栓装于轴端头，有台肩的可压紧轴端头，无台肩的可压紧套在轴上的连杆。4连杆将1、2的圆柱或扁头装于其上的圆孔或槽中，用端螺栓压紧轴端头，构成转动副或移动副。5铰链座将其凸台坎在连杆4的槽中用3固定，则连杆4的构件长度可任

7、意调整。6主动滑块座大孔装于直线电机的圆形齿条上并固定，轴孔与销轴2连接。销轴2或作主动滑块或与齿条连接。7齿条与齿轮啮合，构成齿轮齿条传动。8齿条护板通过4个螺孔与齿条连接，使齿轮与齿条在同一平面上啮合。9齿轮模数m=2¸z=28，35，42，56的各3个10凸轮基圆半径20mm，升回型，行程30mm11槽轮4槽12拨盘双销，销回转半径49.5mm六、实验台主要零部件的拼接（以下图中标号与表中相同）1．固定支座销轴与机座拼接10如图2所示，将表1的中固定支座销轴1插于在机架滑块的圆孔中，套上垫片固紧螺母

8、即完成安装。销轴装于机架滑块的圆孔中的长度稍大于滑块的宽度。图2a)中的销轴无键槽其上套有垫片，螺母通过垫片压紧立柱上的滑块，所以销轴与立柱滑块间无相对运动，构成机架上的固定销轴。图2b)中的销轴有键槽，螺母在销轴上旋紧后与立柱上的滑块间有一定间隙，所以销轴与立柱滑块间可有相对运动，构成机架上的活动销轴。在轴上键槽处装上键并套上带轮，由电机的带轮带动即构成主动销轴。图2固定支座销轴安装螺母垫片固定支座销轴11立柱滑块a)b)L