机构创新设计

《机构创新设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机构运动方案创意与搭接一、实验目的1.通过实际机构的应用设计和搭接加深对不同机构运动特性的理解。2.通过对典型机构的组装，掌握活动连接、固定连接的结构和特点；了解实际机构与机构运动简图的不同处，避免设计时出现运动的干涉。3.通过现场操作，培养实际动手和现场应变能力。4.通过实验的多方案设计培养发散思维和创新设计能力。二、实验设备ZBS-C机构运动创新设计实验台。本实验台提供的运动副拼接方法见附录Ⅱ。本实验台有不同种类的基本机械构件，可根据选择或设计的实验类型、方案和内容，动手进行机构搭接、调试和测试。本实验台可进行的实验内容：1.平面机构组成原理的拼装。2.平面机构创新

2、设计的拼装。3.课程设计、毕业设计中进行机构系统方案设计的拼装。4.课外学生进行机构运动创新设计方案拼装。三、实验原理1.机构的组成原理：任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来形成。这也是机构创新设计拼装的基本原理。2.杆组的拆分步骤：①计算机构的自由度，并确定原动件。②从远离原动件的构件开始拆杆组。先试拆Ⅱ级杆组，若拆不出Ⅱ级杆组，再试拆Ⅲ级杆组。即杆组的拆分应从低级别杆组依次向高级别杆组拆分。正确拆分的判断标准：每拆分出一个基本杆组后，留下的部分仍应是一个与原机构相同自由度的机构，直至全部杆组拆出只剩下原动件和机架为止。③确定机构的级别

3、。注：同一机构所取的原动件不同，有可能成为不同级别的机构。但当机构的原动件确定后，杆组的拆法是唯一的，即该机构的级别是确定的。若机构中含有高副，为研究方便起见，可根据一定条件将机构的高副以低副来代替，然后再进行杆组拆分。3.杆组的拼装：根据事先拟定的机构运动简图，利用机构运动创新设计实验台提供的零件按机构运动的传递顺序进行拼装。拼装时，通常先从原动件开始，按运动传递规律进行拼装。拼装时，应保证各构件均在相互平行的平面内运动，这样可避免各运动构件之间的干涉，同时保证各构件运动平面与轴的轴线垂直。拼装应以机架铅垂面为参考平面，由里向外拼装。注意：为避免连杆之间运动平面相互紧

4、贴而摩擦力过大或发生运动干涉，在装配时应相应装入层面限位套。四、实验内容在了解实验设备提供的机械构件后，本实验台由不同种类的机械构件（连杆、轴、齿轮、棘轮、不完全齿轮、凸轮、皮带轮、链轮、齿条等）等组成，可根据所选择或设计的实验类型、方案和内容，动手进行机构搭接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。实验内容可从下列运用于工程机械的各种机构中选择拼装方案，完成实验。1.内燃机机构图3-1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作往复直线运动；同时摇杆3作往复摆动，滑块5作往复直线运动。该机构用于内燃机

5、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3-2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的作用是使构件7平稳下压，使物体受载均衡。用途：如钢板打包机，纸板打包机，棉花打捆机、剪板机等均可采用此机构完成预期工作。3.牛头刨

6、床机构图3-3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（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，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.冲压机构图3-4冲压机构机构组成：该机构由齿轮机构与对称配置的两套曲柄滑块

7、机构组合而成，AD杆与齿轮1固连，BC杆与齿轮2固连。组成要求：Z1=Z2；AD=BC；α=β。工作特点：齿轮1匀速转动，带动齿轮2回转，从而通过连杆3、4驱动杆5上下直线运动完成预定功能。该机构可拆去杆件5，而E点运动轨迹不变，故该机构可用于因受空间限制无法安置滑槽但又须获得直线进给的自动机械中。而且对称布置的曲柄滑块机构可使滑块运动受力状态好。应用：此机构可用于冲压机、充气泵、自动送料机中。5.插床机构图3-5插床机构机构组成：该机构由转动导杆机构与对心曲柄滑块机构组成。工作特点：曲柄1匀速转动，通过滑块2带动从动杆3绕B点回转，通过