13《机械基础实验机械运动方案创新设计实验》学案.ppt

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； 二、实验原理 三、实验方法 四、主要零部件功能 本搭接训练在如图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。 本实训配有各种工具、连接用的螺钉、螺帽、垫圈、键等。主要零部件及其功能如下表。 五、主要零部件的拼接 1．固定支座销轴与机座拼接 如图2所示，将表中的固定支座销轴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。 2．转动副的拼接 3．移动副的拼接 如图4所示，将带有扁头的销轴2的扁头坎入连杆的槽中，另一端圆柱插入另一连杆的孔中，销轴2的两端头均用带有凸台的端螺栓固定。该销轴可在连杆的槽中滑动相当于滑块。 4．齿轮与销轴的安装 如图7所示，将齿轮9的孔套在装于机架滑块上的固定支座销轴1上然后用埋头螺钉固紧。 六、实验内容与步骤 六、实验内容与步骤 实验操作视频 * * 武汉理工大学机电工程实验实训中心 机械运动方案创新设计实验 机械基础实验 2．培养学生综合应用所知识对机构的结构和运 动性能加以评价的分析能力。 1、根据所学的理论知识完成机构方案的创 造与选型。 2、将基本杆组依次连接到机架和原动件 上，构成机构。 本搭接实验及训练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。 图1 机架 1机架 x y 2立柱 3滑块 4电动机 5皮带传动 机架后侧 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。 连 杆 4 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。 端 螺 栓 3 用于构成转动副或移动副的连接轴 销 轴 2 与机架相连，带键槽的为主动销轴。不带键槽的为从动销轴。 固 定 支 座 销 轴 1 功 能 图 形 名 称 标 号 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。 齿条 护板 8 与齿轮啮合，构成齿轮齿条传动。 齿条 7 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。 主动滑 块 座 6 将其凸台坎在连杆4的槽中用3固定，则连杆4的构件长度可任意调整。 铰链座 5 双销，销回转半径49.5mm 拨盘 12 4槽 槽轮 11 基圆半径20mm，升回型，行程30mm 凸轮 10 模数m 2?z 28，35，42，56的各3个 齿轮 9 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可变长度 连杆4 连杆4 L固定长度 销轴2 端螺栓3 铰链座5 固紧螺栓 a b 图3 转动副的连接 销轴2 如图3所示，连杆4的两个圆孔间的距离即该连杆的长度，备有L 22mm, 100mm~330mm，共八种规格的连杆。如图3a 所示，将销轴2穿入两连杆的孔中，销轴的两端面用带有凸台的端螺栓3固定，则两连杆构成一个转动副。11 连杆4 连杆4 销轴2 端螺栓3 连杆4 端螺栓3 图4 移动副的连接 图7 齿轮与销轴的安装 装于机架滑块上的 固定支座销轴1 埋头螺钉 齿轮9 3）阅读指导书，熟悉各传动装置、各固定支座、移动副、转动副的安装方法； 2）阅读指导书，熟悉操作中所用的设备、安装工具和零部件的功能； 1）实训操作前，根据提供的工艺要求应用连杆组合 法或其它创造技法，创造出满足工艺要求的新机构，作为机构搭接的对象； 4）按照运动传递的顺序，从原动机开始依次连接各基本组； 5）仔细检查，确认搭接无误、连接牢靠后方可通电运转； 6）仔细观察机构的运动，判断是否满足工艺要求并作出相应改进； 7）根据要求写出实验报告。