实验9指导书(宁先雄)

《实验9指导书(宁先雄)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验9机械系统原理方案创新设计机械创新设计的F1的是设作机理独特有效、结构新颖巧妙的机械产品。机械创新设计的关键是原理方案设计，它决定了产品的质量、性能、功效和性价比等。原理方案设计的基本要求有许许多多，其小最重要的，一是机械产品能够实现预期功能，二是性能良好。为达到第一个基本要求，常常采用“功能分析法”，将机械产品的总功能逐次分解成多个基本功能，进而找出实现这些基本功能的基本机构，将这些基本机构组合后形成创新设计的方案。为达到第二个基本要求，常常是在多个方案中优选。所以设计者必须知道各种机构能够具有哪些预期功能，以及实现预期功能的性能如何。9.1实验

2、目的1.通过观察各种基本机构和组合机构，了解各种基本机构的功能，了解机构的型的演化方法。2.通过观察实际机器，分析各种基木机构在实际机器屮所实现的基木功能及其性能。3.根据给定的设计平台和设计任务，设计出机器原理方案，训练创新设计方法启发创新思维、意识。9.2实验器材1.棊本机构：饺链四杆机构及其演化；曲柄滑块机构及其演化；双滑块机构及其演化；凸轮机构；齿轮机构；周转轮系；停歇、间歇机构.2.组合机构；平而、空间连杆机构。3.机构创新设计方法I、II、111展示台。4.基本机构在工程实际中的应用：II级机构；泵;印刷机;插齿机;缝纫机;牛头刨；发动机：

3、轮系等。5.机械系统集成及参数可视化实验台。机械系统集成及参数町视化实验台是专门为机械系统认识、创新设计、拼装、检测、分析提供的一个开放式的实践平台。它包括：1）可容纳工作安装方式的机械平台（平血安装及空间安装）；2）传动零件部库（动力，离合器，联轴器，传动部件，动态及静态负载及执行机构）；3）检测系统（效率检测系统、运动检测系统及电机转速控制）；4）控制一操纵单元和辅助单元。试验台主要技术参数如下。1）直流电机:功率为600W,工作转速为0-800rpm,授大允许加载力矩25Nm；2）外形尺寸：1150x750x550；3）重最：340kg；4）直线

4、位移传感器：WYDC-200L型，最程L=200mm,精度：0.5%；5）光栅角位移传感器参数：GFJ-7-5V/900P型，900栅/转；6）测力传感器：额定量程5kg、20kg,可超载50%,楷度0」％。图片山湖南福润徳科技文化冇限公司试验台的主要功能：1）实验台由传动系统平台及执行件平台两部分构成，两部分均可装拆，进行机械系统设计。2）在传动平台上可测试并绘制在不同的工况下每个机械传动装置的速比、转矩、效率实时变化曲线；3）利用配套软件可检测各种活动构件的位移、速度和加速度，并通过计算机显示运动曲线；通过对构件运动曲线的分析可了解机构运动规律及机

5、构运动状况，进盼对机构进行重新设计与装配调整；4）运用配套软件对执行件平台的机构运动进行虚拟设计与仿真分析实验：利用木实验台提供的软件平台对机构运动进行虚拟设计和运动仿真，除该软件捉供的内容以外，使用者可口己进行运动数据处理和II级机构虚拟设计与运动仿真实践。9.3机构创新设计方法机构创新设计的目的是构造出所需的新型机构。常用如下方法。9.3.1公式推导公式推导法是综合独立有效单钱运动链的有效方法。该方法根据口由度与构件数以及低副数的关系式（即自由度计算公式）、运动链环路数与构件数关系式，利用排列与组合原理，得到所有町能的运动链，再排除重复或无效运动链

6、，得到独立有效运动链。如表9・1所示。其中，单自由度四杆运动链只有一个独立有效运动链，如图9-la所示，单H由度六杆运动链有两个独立有效运动链，分别为瓦特(WATT)链(如图9・lb所示)和斯提芬森(STEPHENSON)链(如图9・lc所示)。采用低副高代、变换机架等方法，可将独立冇效运动链演化成各种运动链或机构。表9・1单口由度独立有效运动链运动链类型回路数运动副数2元素杆数3元索杆数4元索杆数独立有效的运动链数4杆运动链1440016杆运动链■742028杆运动链39440959—156022⑻四杆运动链(b)WATT链(c)STEPHENSON

7、链图9-1单自由度独立有效运动链9・3・2变换机架(变换后改变机构类型)取相同运动链的不同构件为机架，町得到不同机构,如图9・2、9-394所示。(a)曲柄摇杆机构D(b)或曲柄机构(c)双摇杆机构图9-2饺链四杆机构变换机架图9・3含一个移动副机构变换机架(a)双滑块机构(b)双转块机构(c)十字滑块联轴器图9・4含两个移动副机构变换机架10.3.3扩大转动副(变换后不改变机构类型)将图9-5a所示机构的转动副B扩大，使之超过点A,构件AB为一圆盘，机构演化为偏心轮机构，如图9-5b所示。(a)曲柄摇杆机构(b)偏心轮机构图9・5扩大转动副9.3.4

8、转动副变换为移动副(变换后改变机构类型)如图9-6所示,先扩大转动副D,原构件CD为一圆环，令