机械原理平面设计及拼装实验选编.docx

（华东）平面机构运动方案设计与拼接一、实验目的1.加深学生对机构组成原理的认识，进一步理解平面机构的组成及其运动特性。2.通过平面机构的拼装，训练学生的工程实践动手能力，了解机构在实际安装中可能出现的运动干涉现象及解决办法。3.通过机构运动方案的设计，培养学生的创新意识和综合设计能力。二、机构设计及实验组装说明书1、实验所用器材介绍搭接机构是在机架前侧平面上完成的。本实验配有各种工具、连接用的螺钉、螺帽、垫圈等。其它主要零部件及其功能请仔细阅读表1。表1 主要零件及其功能表标号名称图形功能1固定支座销轴与机架相连，带键槽的为主动销轴。不带键槽的为从动销轴。2销轴用于构成转动副或移动副的连接轴3端螺栓装于轴端头，有台肩的可压紧轴端头，无台肩的可压紧套在轴上的连杆。4连杆将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。2、实验原理机构组成：曲柄摇杆与摇杆滑块组合而成的机构，如图所示。工作特点： 当曲柄1做连续转动时，摇杆2作往复摆动，同时摇杆3和摇杆4作往复摆动带动滑块5作往复直线移动。该机构可用于筛选机器等往复直线摆动的机器中，滑块5在摇杆3和摇杆4作往复摆动的力的作用带动下作往复直线运动（非匀速），可以用于抖动筛选物品。3、实验正确拼装运动副方案根据拟定或由实验中获得的机构运动学尺寸，利用机构运动方案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接。拼接时，首先要分清机构中各构件所占据的运动平面，其目的是避免各运动构件发生运动干涉。然后，以实验台机架铅垂面为拼接的起始参考面，按预定拼接计划进行拼接。拼接中应注意各构件的运动平面是平行的，所拼接机构的外伸运动层面数愈少，机构运动愈平稳，为此，建议机构中各构件的运动层面以交错层的排列方式进行拼接。机构运动方案创新设计实验台提供的运动副的拼接方法请参见以下介绍。1）实验台机架 图3 实验台机架图实验台机架中有5根铅垂立柱，它们可沿X方向移动。移动时请用双手扶稳立柱、并尽可能使立柱在移动过程中保持铅垂状态，这样便可以轻松推动立柱。立柱移动到预定的位置后，将立柱上、下两端的螺栓锁紧（安全注意事项：不允许将立柱上、下两端的螺栓卸下，在移动立柱前只需将螺栓拧松即可）。立柱上的滑块可沿Y方向移动。将滑块移动到预定的位置后，用螺栓将滑块紧定在立柱上。按上述方法即可在X、Y平面内确定活动构件相对机架的连接位置。面对操作者的机架铅垂面称为拼接起始参考面或操作面。2）轴相对机架的拼接（图示中的编号与“机构运动方案创新设计实验台零部件清单”序号相同）有螺纹端的轴颈可以插入滑块28#上的铜套孔内，通过平垫片、防脱螺母34#的连接与机架形成转动副或与机架固定。若按图6拼接后，6或8#轴相对机架固定；若不使用平垫片34# ，则6或8#轴相对机架作旋转运动。拼接者可根据需要确定是否使用平垫片34#。扁头轴6#为主动轴、8#为从动轴。该轴主要用于与其它构件形成移动副或转动副、也可将连杆或盘类零件等固定在扁头轴颈上，使之成为一个构件。 图4 轴相对机架的拼接图3）转动副的拼接（图示中的编号与“机构运动方案创新设计实验台零部件清单”序号相同）若两连杆间形成转动副，可按图7所示方式拼接。其中，14#件的扁平轴颈可分别插入两连杆11#的圆孔内，再用压紧螺栓16#和带垫片螺栓15#分别与转动副轴14#两端面上的螺孔连接。这样，有一根连杆被压紧螺栓16#固定在14#件的轴颈处，而与带垫片螺栓15#相连接的14#件相对另一连杆转动。 图5 转动副拼接图提示：根据实际拼接层面的需要，14#件可用7#件“转动副轴-3”替代，由于7#件的轴颈较长，此时需选用相应的运动构件层面限位套17#对构件的运动层面进行限位。4）移动副的拼接如图8-1所示，转滑副轴24#的圆轴端插入连杆11#的长槽中，通过带垫片的螺栓15#的连接，转滑副轴24#可与连杆11#形成移动副。 图6 移动副的拼接提示：转滑副轴24#的另一端扁平轴可与其它构件形成转动副或移动副。根据拼接的实际需要，也可选用7#或14#件替代24#件作为滑块。另外一种形成移动副的拼接方式如图8-2所示。选用两根轴（6#或8#），将轴固定在机架上，仍后再将连杆11#的长槽插入两轴的扁平轴颈上，旋入带垫片螺栓15#，则连杆在两轴的支撑下相对机架作往复移动支。 图7 移动副的拼接提示：根据实际拼接的需要，若选用的轴颈较长，此时需选用相应的运动构件层面限位套17#对构件的运动层面进行限位。5）滑块与连杆组成转动副和移动副的拼接