开放性实验报告.doc

开放性实验报告实验名称:机构创新组合与设计开放性实验院系:机械与材料工程学院专业:机械与材料工程学院班级学号: 学生姓名: 指导老师: 起止时间: - 2014 年 12 月 16 日机构组合创新设 1 一、实验目的与要求 1) 加深学生对机构组成理论的认识,熟悉杆组概念,为机构创新设计奠定良好的基础。 2) 利用若干不同的杆组,拼接各种不同的平面机构,以培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力。 3)训练学生的工程实践动手能力。 1) 根据所拆杆组,按不同顺序排列杆组,分析可能组合的机构运动方案有哪些,并能用运动简图表示出来。 2) 通过实验,了解位移、速度、加速度的测定方法;转速及回转不匀率的测定方法 3) 通过比较理论运动曲线与实测运动曲线的差异,并分析起原因, 增加对运动速度特别是加速度的感性认识。二、实验仪器与设备一组机构系统创新组合模型(包括 4个架)基本配置所含组件如下: :单接头有 5种形式,组合接头有 4种形式。(1)单接头 J1螺纹分左旋和右旋两种。方头的侧面 2 上,为 12 × 12 方通孔。(2)单接头 J2螺纹分左旋和右旋两种。方头的侧面上,为φ 12 圆通孔。(3)单接头 J3螺纹全部为右旋,方头的侧面上为 12 × 12 方通孔,且螺杆端有一段φ 12 的过渡杆,根据长度的不同分为 6种,即: 从短至长适应一到六层的分层需要,便于不同层次联接选择。(4)单接头 J4为L形状,两垂直面上,一面为方通孔,另一面为圆通孔。( 5)单接头 J5有一方孔,其两垂直右旋螺杆上有一端带有φ 12 圆柱,根据圆柱长度不同分为 6种,即:从短至长适应一到六层的分层需要,便于不同层次联接选择。(6)组合接头 J1/J7 有两种, J1与 J7之间可相对旋转。两种组合接头组合形状一样,但其中一种为一右旋和一左旋螺纹,另一种为两左旋螺纹。( 7)组合接头 J6/J4 , J6与 J4之间可相对旋转。其中: J6为一带方孔的方块。( 8)组合接头 J6/J7 , J6与 J7之间可相对旋转。其中: J6为一带方孔的方块。 3 (1)连杆为正方形杆件,可套入接头的方孔内进行滑动和固定,共有 7种不同长度,可用于各种拼接。杆长在 60~300 mm 内能分段无级调整,超过 300 mm 的杆可另行组装而成。小于 60 mm 的杆件可利用齿轮或凸轮上的偏心孔。 4 (2)连杆两端各有右旋及左旋 M8 螺孔,可通过 ZLM 齿条连接螺钉将连杆相互连接到所需长度,也可通过 HM — 1换向螺钉将左旋螺孔转为右旋螺孔,两端孔还可根据需要和其他接头零件相连。 、实验方案设计 、提出方案 : 1)先去掉机构中的局部自由度和虚约束; 2)计算机构的自由度,确定原动件; 5 3)从远离原动件的一端开始拆分杆组,每次拆分时,先试着拆分出 II级组,没有 II级组时,再拆分 III 级组等高级组,最后剩下原动件和机架。 ,剩余的必须为一个与原机构具有相同自由度的子机构或若干个与机架相联的原动件,不能有不成组的零散构件或运动副存在;全部杆组拆完后,只应当剩下与机架相联的原动件。四、实验过程(步骤) (一)步骤 “机构创新组合设计实验台”提供的各种零件。按照自己的运动方案简图,先在桌面上进行机构的初步试验组装,这一步的目的是杆件分层。一方面为了使各个杆件在互相平行的平面内运动,一一方面为了避免各个杆件,各个运动副之间发生运动干涉。 ,从最里层开始,依次将各个杆件组装连接到机架上。选取构件杆,连接转动副或移动副。凸轮。齿轮。齿条与杆件用转动副连接,凸轮。齿轮。齿条与杆件用移动副连接,杆件以转动副的形式与机架相连,杆件以移动副的形式与机架相连,最后组装连接输入转动的原动件或输入移动的原动件。 。若输入运动为转动(工程实际中以柴油机,电动机等为动力的情况),则选用双轴承式主动定铰链轴或蜗杆为原动件,并使用电机通过软轴联轴器进行驱动。若输入运动为移动(工程实际中以油缸,气缸等为动力的情况),可选用适当行程的气缸驱动,用软管连接好气缸,气控组件和空气压缩机并进行空载形成实验。 ,观察整个机构各个杆,副的运动,确定运动没有干涉后,安装电动机,用柔性联轴节将电机与机构相连,或安装气缸,用附件将气缸与机构相连。 ,对机构系统的工作到位情况,运动学及动力学特性作出定性的分析和评价。一般包括如下几个方面: 6 ①各个杆、副