平面機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計實驗

1、實驗七平面機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計實驗、實驗?zāi)康? .加深對機構(gòu)組成原理的熟悉；進一步了解機構(gòu)組成及其運動特征;2 .練習(xí)實踐動手水平,創(chuàng)新意識和綜合設(shè)計的水平.、實驗設(shè)備及工具1 .平面機構(gòu)設(shè)計組合創(chuàng)新實驗臺；2 .活動扳手,固定扳手,內(nèi)六角扳手,螺絲刀,安裝錘、小油壺,直尺.三、實驗臺結(jié)構(gòu)1.組合機架組合機架是該實驗臺的主體,由底座和活動安裝條部件兩局部組成.a.底座局部：主要起支承支架,安裝電機板和電機用,與支架焊接組裝為一整體.電機可在底座上作左、右、前、后調(diào)整移動.機架后側(cè)2立柱5皮帶傳動1to組合機架4電劭機b.活動安裝條局部：在底座支架上,垂直裝有二根方管立柱,其底部與底座部份焊接成一整體,

2、可將其支架承受的力傳遞到實驗臺上,減少架體的受力變形.在支架體上采用滑條將5根活動安裝條水平方向用螺栓與架體相聯(lián),實現(xiàn)左右靈活移動,在安裝條上又安裝假設(shè)干個滑動塊,且滑動塊可隨活動條上、下移動,調(diào)整任意間距.2.組件清單包括組成機構(gòu)的各種運動副、構(gòu)件、動力源.其中1直線電機：10mm/s,配直線電機限制器,根據(jù)主動滑塊移動的距離,調(diào)節(jié)兩行程開關(guān)的相對位置來調(diào)節(jié)齒條或滑塊往復(fù)運動距離,但調(diào)節(jié)距離不得大于400mm；注意：機構(gòu)拼接未運動前,應(yīng)先檢查行程開關(guān)與裝在主動滑塊座上的行程開關(guān)碰塊的相對位置,以保證換向運動能正確實施,預(yù)防機件損壞；2旋轉(zhuǎn)電機：10r/min,沿機架上的長形孔可改變電機的安裝

3、位置.序號名稱示意圖規(guī)格數(shù)量備注1齒輪11M=2,a=20°Z=28、34、42、51各3共12D=56im;68叫84mm;102mm2凸輪基圓R=18升回行程20mm3凸輪推回程均為正弦加速度運動規(guī)律3齒條M=2a=20°4單根齒條全長為400mm4齒條護板9B8用于預(yù)防齒輪在齒條上滑出5槽輪4槽1間隙機構(gòu)的從動件,6*雙銷1間隙機構(gòu)的主動件7主動軸1L=15mm20mm35mm50mm65mm44442序號名稱示意圖規(guī)格數(shù)量備注8復(fù)合較鏈I或滑塊110-169從動軸»L=5mm20mm35mm50mm65mm16121210810轉(zhuǎn)動副軸或滑塊3L=5mm1

4、5mm30mm63311復(fù)合錢鏈n或滑塊L-BL=5mm20mm8812盤桿轉(zhuǎn)動軸L=20mm35mm45mm66413復(fù)合校鏈出或滑塊1一心二1614刺輪及刺輪爪刺輪刺輪爪1215活動較鏈座1J螺孔M860支承主動或從動軸,在立柱上可上下移動16不完全齒輪1a.主動齒從動齒1117固定轉(zhuǎn)軸塊68L=50mm18連桿1QJn&1100mm150mm200mm250mm300mm350mm各8序名稱示意圖規(guī)格數(shù)備注號量19曲柄雙連桿部件|1n組合件4用干-個主動構(gòu)件同時提供二個曲柄的運動方案20壓緊螺栓)M648預(yù)防連桿與轉(zhuǎn)動軸的軸向竄動,二者相對轉(zhuǎn)動21帶墊片螺栓M648預(yù)防連桿與轉(zhuǎn)動

5、軸的軸向竄動,二者相對固定22層面限位套1L=5mm15mm30mm45mm60mm354020201023緊固墊片限制軸回轉(zhuǎn)Ol厚2mm孔016外徑0222024高副鎖緊彈簧3425電機固定條8已安裝在電機座卜26行程開關(guān)安裝塊12安裝在直線電機齒條軸上,固定行程開關(guān)用27皮帶輪L1大孔徑小孔徑33大孔徑用于旋轉(zhuǎn)電機,小孔徑用于主動軸28鏈輪06B629主動滑塊座Ls1與直線電機齒條軸固定,支承并固定主動滑塊插件30主動滑塊件y一L.L=40mm55mm11與件29配合用,可組成作直線運動的主動滑塊序號名稱示意圖規(guī)格數(shù)量備注31直線電機座11r1已經(jīng)安裝,帶安裝螺栓32旋轉(zhuǎn)電機座.JH3已經(jīng)

6、安裝,帶安裝螺栓33實驗臺機架IIT*Si*一g4本機構(gòu)運動方案的拼接平臺34電器盒fliI4已經(jīng)安裝在電機旁35手輪<二w4用于代替電機手動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)36套筒滾子鏈條c7n06B3標(biāo)準(zhǔn)件37壓緊連桿墊片RM628標(biāo)準(zhǔn)件38壓緊彈簧用的墊片廣/128標(biāo)準(zhǔn)件39立柱墊片0M840標(biāo)準(zhǔn)件40緊定螺釘§FM6X826標(biāo)準(zhǔn)件41平墊圈螺母J)cL16M147676標(biāo)準(zhǔn)件序號名稱示意圖規(guī)格數(shù)量備注42內(nèi)六角螺栓g)M8X1664標(biāo)準(zhǔn)件43螺栓出M8X2516標(biāo)準(zhǔn)件44螺栓nM10X206標(biāo)準(zhǔn)件45連桿加長螺栓、螺母.1M10L=15mm20mm1814標(biāo)準(zhǔn)件46旋轉(zhuǎn)電機3已安裝在機架上47

7、直線電機f.1已安裝在機架上48行程限位開關(guān).2與26號件配套使用491000mm3標(biāo)準(zhǔn)件50內(nèi)六角螺栓sM6X1260標(biāo)準(zhǔn)件3.聯(lián)接示圖1轉(zhuǎn)軸相對機架的聯(lián)接沿工方面夥勒圖7-1轉(zhuǎn)軸與機架的聯(lián)接圖按圖7-1示聯(lián)接好后,其中標(biāo)號為“7或9的轉(zhuǎn)軸相對機架作旋轉(zhuǎn)運動.2活動較鏈座的安裝圖7-2活動較鏈座的安裝圖3轉(zhuǎn)動副的聯(lián)接圖7-3轉(zhuǎn)動副聯(lián)接圖按圖7-3示聯(lián)接好后,兩連桿作相對旋轉(zhuǎn)運動.4移動副的聯(lián)接圖7-4移動副聯(lián)接圖按圖7-4示聯(lián)接好后,連桿與轉(zhuǎn)動副軸作相對直線運動.5齒輪與主從動軸的聯(lián)接圖7-5齒輪與主從動軸的聯(lián)接圖按圖7-5示聯(lián)接好后,齒輪與轉(zhuǎn)動軸固定,可固接為一活動構(gòu)件.6凸輪與主從動軸的

8、聯(lián)接圖7-6凸輪與主從動軸的聯(lián)接圖按圖7-6示聯(lián)接好后,凸輪與轉(zhuǎn)動固定,可固接為一活動構(gòu)件.7凸輪副的聯(lián)接圖7-7凸輪副的聯(lián)接圖8滑塊導(dǎo)向桿相對機架的聯(lián)圖7-8滑塊導(dǎo)向桿相對機架的聯(lián)接圖9槽輪副的聯(lián)接圖7-9槽輪副聯(lián)接圖10主動滑塊與直線電機齒條軸的聯(lián)接圖7-10主動滑塊與直線電機齒條軸的聯(lián)接圖11曲柄雙連桿部件的使用方法：圖7-11曲柄雙連桿部件與連桿的聯(lián)接圖12齒輪和凸輪與主從動軸的并聯(lián)聯(lián)接圖7-12齒輪和凸輪與主從主動軸的并聯(lián)聯(lián)接圖13兩齒輪與主從動軸的并聯(lián)聯(lián)接圖7-13兩齒輪與主從動軸的并聯(lián)聯(lián)接圖14齒條導(dǎo)向板的使用方法圖7-14齒條導(dǎo)向板與齒條的并聯(lián)聯(lián)接圖15連桿加長螺栓的聯(lián)接方法圖

9、7-15連桿加長螺栓與連桿的聯(lián)接圖16固定轉(zhuǎn)軸塊與轉(zhuǎn)動副軸或滑塊一2的使用方法Ji?1咚1,電人笫/2層圖7-16固定轉(zhuǎn)軸塊與轉(zhuǎn)動副軸或滑塊一2及連桿的聯(lián)接圖17盤桿轉(zhuǎn)動軸的使用方法圖7-17盤桿轉(zhuǎn)動軸與齒輪、連桿的聯(lián)接圖18轉(zhuǎn)動副軸或滑塊一3的使用方法圖7-18轉(zhuǎn)動副軸或滑塊一3與連桿的聯(lián)接圖19不完全齒輪與轉(zhuǎn)動副軸的使用方法圖7-19不完全齒輪與轉(zhuǎn)動副軸的聯(lián)接圖20剌輪與轉(zhuǎn)動副軸的使用方法圖7-20剌輪與轉(zhuǎn)動副軸的聯(lián)接圖21齒條相對機架的使用方法沿工方向移動圖7-21齒條相對機架的連接四、實驗內(nèi)容與步驟1 .預(yù)習(xí)本實驗,掌握實驗原理,初步了解本實驗機構(gòu)的使用方法及考前須知;2 .選擇設(shè)計題

10、目,初步擬定機構(gòu)系統(tǒng)運動方案,根據(jù)機構(gòu)運動簡圖初步擬定機構(gòu)運動學(xué)尺寸機構(gòu)運動學(xué)尺寸也可由實驗法求得；3 .將機構(gòu)創(chuàng)新模型中的桿組,根據(jù)給定的運動學(xué)尺寸,在平板上試拼機構(gòu).拼接時,首先要分層,一方面是為了使各構(gòu)件的運動在相互平行的平面內(nèi)進行,另一方面是為了預(yù)防各構(gòu)件間的運動發(fā)生干預(yù),因此,這一點是至關(guān)重要的；4 .試拼之后,在機架上按層次從里到外,分層拼裝,依次將各桿組聯(lián)接到機架上去；5 .手柄搖動主動件,觀察機構(gòu)是否正常運動；拼裝完成后,檢查各層次是否在同一平面,有無干預(yù)現(xiàn)象發(fā)生,并搖動機架上手輪觀察機構(gòu)是否轉(zhuǎn)動靈活；6 .經(jīng)過實驗老師檢查后,拼裝電機實現(xiàn)電動；7 .畫出機構(gòu)運動簡圖,并記錄機

11、構(gòu)照片；8 .實驗結(jié)束后,按步驟分層次撤除零件,并在擦拭干凈后涂上防銹油,歸放原處妥善保管.五、應(yīng)用舉例1 .蒸汽機的活塞運動及閥門啟閉機構(gòu)圖7-22蒸汽機構(gòu)如圖7-22所示,1-2-3-8組成曲柄滑塊機構(gòu),1-4-5-8組成曲柄搖桿機構(gòu),5-6-7-8組成搖桿滑塊機構(gòu).曲柄搖桿機構(gòu)與搖桿滑塊機構(gòu)串聯(lián)組合.滑塊3、7作往復(fù)運動并有急回特性.適中選取機構(gòu)運動學(xué)尺寸,可使兩滑塊之間的相對運動滿足協(xié)調(diào)配合的工作要求.橫杠前面的數(shù)字代表構(gòu)件編號,橫杠后面的數(shù)字表示該構(gòu)件所占據(jù)的運動層面.2 .自動車床送料機構(gòu)圖7-23自動車床送料機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：由凸輪與連桿組合成組合式機構(gòu).工作特點：一般凸輪為主動件,

12、能夠?qū)崿F(xiàn)較復(fù)雜的運動規(guī)律.應(yīng)用舉例：自動車床送料及進刀機構(gòu).圖8-2,由平底直動從動件盤狀凸輪機構(gòu)與連桿機構(gòu)組成.當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動時,推動桿5往復(fù)移動,通過連桿4與擺桿3及滑塊2帶動從動件1推料桿作周期性往復(fù)直線運動.3 .六桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：圖7-24,由曲柄搖桿機構(gòu)1-2-3-6與擺動導(dǎo)桿機構(gòu)3-4-5-6組成六桿機構(gòu).曲柄1為主動件,擺桿5為從動件.圖7-24六桿機構(gòu)工作特點：當(dāng)曲柄1連續(xù)轉(zhuǎn)動時,通過桿2使擺桿3作一定角度的擺動,再通過導(dǎo)桿機構(gòu)使擺桿5的擺角增大.應(yīng)用舉例：用于縫紉機擺梭機構(gòu).4 .雙擺桿擺角放大機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：圖7-25所示,主動擺桿1與從動擺桿3的中央距a應(yīng)小于擺桿1的半徑.工

13、作特點：當(dāng)主動擺桿1擺動角時,從動桿3的擺角大于,實現(xiàn)擺角增大,各參數(shù)之間的關(guān)系為2arctg-sec2圖7-25雙擺桿擺角放大機構(gòu)圖7-26雙擺桿擺角放大機構(gòu)注：由于是雙擺桿,所以不能用電機帶動,只能用手動方式觀察其運動.假設(shè)要電機帶動,那么可按圖7-26所示方式拼接.5 .轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿與凸輪放大升程機構(gòu)1圖7-27轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿與凸輪放大升程機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：圖7-27所示,曲柄1為主動件,凸輪3和導(dǎo)桿2固聯(lián).工作特點：當(dāng)曲柄1從圖示位置順時針轉(zhuǎn)過900時,導(dǎo)桿和凸輪一起轉(zhuǎn)過去時1800.圖8-6所示機構(gòu)常用于凸輪升程較大,而升程角受到某些因素的限制不能太大的情況.該機構(gòu)制造安裝簡單,工作性能可靠.6

14、.送紙機構(gòu)圖7-28送紙機構(gòu)圖7-28所示為平板印刷機中用,以完成送紙運動的機構(gòu).當(dāng)固結(jié)在一起的雙凸輪子轉(zhuǎn)動時,通過連桿機構(gòu)使固接在連桿3上的吸嘴P沿軌跡mmi!動,以完成將紙吸起和送進等動作.7 .沖壓送料機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：圖8-8所示,1-2-3-4-5-9組成導(dǎo)桿搖桿滑塊沖壓機構(gòu),由1-8-7-6-9組成齒輪凸輪送料機構(gòu).沖壓機構(gòu)是在導(dǎo)桿機構(gòu)的根底上,串聯(lián)一個搖桿滑塊機構(gòu)組合而成的.圖7-29沖壓送料機構(gòu)工作特點：導(dǎo)桿機構(gòu)按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計,它和搖桿滑塊機構(gòu)組合可到達工作段近于勻速的要求.適中選擇導(dǎo)路位置,可使工作段壓力角較小.在工程設(shè)計中,按機構(gòu)運動循環(huán)圖確定凸輪工作角和從動件運

15、動規(guī)律,那么機構(gòu)可在預(yù)定時間將工件送至待加工位置.8 .鑄錠送料機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：圖7-30所示,滑塊為主動件,通過連桿2驅(qū)動雙搖桿ABCD將從加熱爐出料的鑄錠工件送到下一工序.工作特點：圖中粗實線位置為爐鑄錠進入裝料器4中,裝料器4即為雙搖桿機構(gòu)ABCD中的連桿BC,當(dāng)機構(gòu)運動到細實線位置時,裝料器4翻轉(zhuǎn)1800把鑄錠卸放到下一工序的位置.應(yīng)用舉例：加熱爐出料設(shè)備、加工機械的上料設(shè)備等.圖7-30鑄錠送料機構(gòu)9 .插床的插削機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：圖7-31所示,在ABC擺動導(dǎo)桿機卞的擺桿BC反向延長線的D點上加二級桿組連桿4和滑塊5,成為六桿機構(gòu).在滑塊5固接插刀,該機構(gòu)可作為插床的插削機構(gòu).圖7-31

16、插床的插削機構(gòu)工作特點：主動曲柄AB勻速轉(zhuǎn)動,滑塊5在垂直AC的導(dǎo)路上往復(fù)移動,具有較大急回特性.改變ED連桿的長度,滑塊5可獲得不同的規(guī)律.10 .插齒機主傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明及工作特點：圖7-32所示為多桿機構(gòu),可使它既具有空回行程的急回特性,又具有工作行程的等時性.應(yīng)用舉例：應(yīng)用于插齒機的主傳機構(gòu).該機構(gòu)是一個六桿機構(gòu),利用此六桿機構(gòu)可使插刀在工作行程中得到近于等速的運動.圖7-32插齒機主傳動機構(gòu)11 .刨床導(dǎo)桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明及工作特點：如圖7-33所示,牛頭刨頭的動力是由電機經(jīng)圖7-33刨床導(dǎo)桿機構(gòu)皮帶、齒輪傳動使齒輪1繞軸A回轉(zhuǎn),再經(jīng)滑塊2、導(dǎo)桿3、連桿4帶動裝有刨刀的滑枕5沿床身6的導(dǎo)

17、軌槽作往復(fù)直線運動,從而完成刨削工作.顯然,導(dǎo)桿3為三副構(gòu)件,其余為二副構(gòu)件.12 .碎礦機機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明及工作特點：如圖7-34所示,簡易碎礦機中的四桿機構(gòu)為曲柄搖桿四桿機構(gòu).圖7-34簡易碎礦機13 .曲柄增力機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明及工作特點：如圖7-35所示機構(gòu),當(dāng)BC桿受力F,CD桿受力P,那么滑塊產(chǎn)生cFLCOSQ的壓力圖7-35曲柄增力機構(gòu)由上式可知,減小和S與增大L,均能增大增力倍數(shù).因此設(shè)計時,可根據(jù)需要的增力倍數(shù)決定和S與L,即決定滑塊的加力位置,再根據(jù)加力位置決定A點位置和有關(guān)的構(gòu)件長度.14 .曲柄滑塊機構(gòu)與齒輪齒條機構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)說明：圖7-36所示機構(gòu)由偏置曲柄滑塊機構(gòu)與齒輪齒條機

18、構(gòu)串圖7-36曲柄滑塊機構(gòu)與齒輪齒條機構(gòu)的組合聯(lián)組合而成.其中下齒條為固定齒條,上齒條作往復(fù)移動.工作特點：此組合機構(gòu)最重要的特點是上齒條的行程比齒輪3的錢接中央點C的行程大一倍.此外,由于齒輪中央C的軌跡對于點A偏置,所以上齒條和往復(fù)運動有急回特性.當(dāng)主動件曲柄1轉(zhuǎn)動時,通過連桿2推動齒輪3與上、下齒條嚙合傳動.下齒條5固定,上齒條4作往復(fù)移動,齒條移動行程H=4RR為齒輪3的半徑,故采用此種機構(gòu)可實現(xiàn)行程放大.15 .行星輪系放大行程機構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：如圖7-37所示機構(gòu)是由齒輪1、2、3和系桿H及連桿5、滑塊4、機架6組合而成.齒輪2、3為行星輪,從動桿CD與行星輪3校接于C點,機構(gòu)中桿長AC=CD=R,且Z1=2Z3.圖7-37行星輪系放