机械工程专业实验之综合实验指导书

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1、机械工程专业实验之综合实验指导书（机械设计方向）2013-1-1机械工程学院实验教学中心实验项目名称：机构创新设计与运动仿真分析一、实验目的与内容1、通过按照给定的设计目的设计组装各种机构，掌握各种机构的运动特性，了解机构组合的基本方法及组合后的运动形式，培养创新能力；2、以小组的形式完成包括机构运动简图、杆组拆分分析、机构运动仿真结果，该机构组合情况的优缺点说明等实验内容。二、实验仪器设备1、机构创新实验台；2、计算机和CAD软件（软件自选，推荐用DS/SolidWorks2013或PTC/Creo2）。三、实验要

2、求1、根据选定机构的运动要求独自完成机构运动方案的设计（连杆长度最长不得超过400mm，齿轮齿数在20-70（齿数以5增加）间选择，原动件角速度设置为）；2、对机构杆组进行拆分；3、确定各构件尺寸并设计零部件结构形状，后建立三维模型并装配该机构（模型在空间上不得相互干涉）；4、对所装配的机构进行机构运动学仿真分析，并得到相关构件（如输出构件、连杆）的仿真结果（包括位置、速度、加速度等运动学参数，模型在运动过程中不得相互干涉）；5、完成实验报告并在规定时间内上交。说明/注意事项1、本实验为机械设计方向专业实验中的综合实

3、验，学时为16学时（4H+8H+4H）；2、请各位同学注意自己的小组安排与实验时间安排，并与自己的组员共同完成实验项目；3、各小组的设计题目请在后面的设计题目中选择一个，务必独立完成；各小组间不得相互抄袭，否则成绩记零分！4、请各小组同学在安排的实验时间到第三实验大楼A408实验室完成，除特殊情况不能到校者不得缺席（特殊情况者应持有学院学办的情况证明），否则成绩记为零分。实验时，请带上与实验相关的资料（数据、设计的电子文档和纸质文档），以便老师考查。5、实验报告完成后，请各小组同学务必在4月底将实验报告交给任课老师，

4、以便老师批改成绩，否则将影响到各位同学毕业资格审查！6、任课老师联系电话：13452003794Email：tower@cqut.edu.cn机构运动方案创新实验台简介实验台配有各种元件、连接用的螺钉、螺帽、垫圈、键等。主要元件及其功能如表2-8所示。表1主要零部件件及其功能表标号名称图形功能1主动铰链通过螺纹与机架相连，转动轴上带平键，上可固定驱动如曲柄、齿轮、凸轮等部件，可由外部输入运动。2固定铰链通过螺纹与机架相连，转动轴上带平键，上可固定驱动如曲柄、齿轮、凸轮等部件，可绕其轴线转动。3从动铰链与连杆等其他构件

5、组合可构成转动副。4铰链螺母与铰链螺钉配合使用，起固定部件作用5铰链螺钉与铰链螺母配合使用，起固定部件作用6带铰滑块上有一个转动轴，与其他部件链接时可形成一个转动副，与连杆连接时可形成移动副7偏置滑块与连杆连接时可形成移动副，8曲柄杆可单独作为短曲柄用，也可在上连接连杆作定轴转杆用9垫套与主动、从动铰链配合使用，调节轴上零件的空间位置。10支承螺钉与其他部件配合使用，可调节配合部件的空间位置铰链接长轴铰链接长螺母11套筒组件在连杆、机架上形成转动副12连杆33-423毫米长度的各种连杆若干13连杆接头各种类型的杆接头

6、若干角度板拼接形成具有一定角度的连杆垫块调节构件之间的空间距离14齿轮模数1.5，齿数为20-70的直齿轮齿条与齿轮配合形成齿轮齿条运动副凸轮三种类型的凸轮，与连杆配合，可构成凸轮推杆机构凸轮滚子与连杆组合形成凸轮滚子推杆凸轮平底与连杆组合形成平底推杆挡圈固定元件螺钉螺母各种规格的螺钉和螺母垫圈滑板与机架固定，可上下调节位置滑板压板固定滑板用（2）主要部件的拼装1）滑板的组装如图1所示，滑板可在机架上下滑动调节其位置，当其位置调节适当后将沉头螺钉拧紧，滑板和滑板压板即可将机架夹紧。(a)(b)图1滑板的组装2）转动副

7、的组装如图2（a）所示，将从动铰链的扁螺纹穿入连杆的槽中，另一端用铰链螺母锁紧；或将铰链螺钉的扁螺纹穿入连杆的槽中，另一端用从动铰链的螺母锁紧，即可组装出一个转动副；依次类推，可组装出多副杆件，如图2.29（b）所示。图2（a）转动副的组装图2（b）含有共线三铰链的杆件的组装图3移动副的组装3）滑动副的拼装如图3所示，将连杆一端穿入偏置滑块或带铰滑块的滑槽中，滑块即可在连杆上自由滑动，这样就组装成了滑动副。4）连杆的铰接如图4（a）所示，将两连杆铰接时需要用到从动铰链、铰链螺母和铰链螺钉。首先将从动铰链在连杆适当的位

8、置上用铰链螺母锁紧，然后用铰链螺钉将另一连杆锁紧在铰链螺母上，这样就可以在两连杆间形成一个铰链。当我们需要在多根连杆间组装出复合铰链时，可参照图4（b）所示方法。图4（a）两连杆的铰接图4（b）三连杆的复合铰链图5滑块与连杆的组装5）滑块与连杆的组装如图5所示，当我们需要在两连杆间组装出滑动副和转动副时，就需要用到图中所示构件。其中，如果转动副