(整理)精密儀器與機械結構設計手冊

1、精密儀器與機械結構設計實驗指導書重慶大學光電工程學院培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新能力，加深學生對各種機構與機械零件的理解與體驗，掌握構建機械系統(tǒng)的一般方法并通過實際運用fishertechnik進學生、光、機、電系統(tǒng)的設計構思能力和創(chuàng)新思維能力。實驗項目實驗一 機構原理與機構設計了解機構的組成及傳動原理，認識各種機械傳動裝置、分類及運用，了解各類零件的結構特點以及連接、失效。實驗二 百分表結構分析裝拆了解百分表的結構及工作原理，熟悉齒輪、導軌、彈性元件連接和示數裝置等零件在百分表中具體的應用及其結構形式，初步實踐精密儀器表的拆裝與拆裝工具。實驗三 機、電系統(tǒng)的構建實驗,初步體驗和了解機電系統(tǒng)的一般設

2、計方法,以及通過靈活的配置 fishertechnik 模塊，實現不同功能目標的機電系統(tǒng)的創(chuàng)新性實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力和實踐能力。實驗四 氣動機器人創(chuàng)意實驗進一步熟悉慧魚模型的各個模塊，了解氣壓傳動的一些知識，進行創(chuàng)意實驗設計，進一步熟悉 LLWin的編程。實驗一 機構原理與機構設計一、目的1、通過使用fishertechnik模型“機械組”和“結構組”搭建各種運動機構和傳動裝置，加深學生對機構組成、原理、運用的理解和認識。2、通過使用fishertechnik 模型，增加學生對機械零件的認識，了解其具體結構和失效形式。3、初步了解機構在實際精密儀器中的具體結構和運用。二、實驗器材1、fish

3、ertechnik機械組和結構組模型包括（1）齒輪、聯桿、鏈條、履帶、齒輪（普通齒輪、錐齒輪、鏈齒彈簧、曲軸、萬向節(jié)、差速器、齒輪箱、鉸鏈等。（2）各種連接與結構組件。2、掃描儀、園度儀、打印機、長度測量機等。三、思考題1、直線運動機構有那些，分別有什么樣的特點其運用范圍。2、園周運動機構有那些，分別有什么樣的特點其運用范圍。3么，其運用范圍。4、齒形帶傳動有什么特點，常用在那些地方傳送運動。5些？6、蝸桿傳動的主要類型有那些？蝸桿傳動的主要特點。7、彈簧的主要類型和功能是什么？8、可拆連接和不可拆連接？9、零件和構件的本質區(qū)別是什么？10、分析掃描儀、園度儀、測長機等精密儀器中的機械部份，是

4、由那些機構組成。實驗二 百分表結構分析裝拆實驗一、目的1、通過對百分表的拆裝，了解百分表的結構及工作原理；2零件在百分表中的具體應用及其結構形式，建立和增強感性認識；3、通過對百分表結構的分析，培養(yǎng)學生結構分析能力；4拆工具使用方法。二、工作原理鐘表式百分表是將測量桿的微小直線位移通過齒條、齒輪和齒輪的傳動放大變?yōu)橹羔樀慕俏灰?，從而在刻度盤上指示出相應的示值。三、實驗步驟1的初始位置；2完整概念；3、擰下百分表后蓋上的三個螺釘，取下后蓋：（1）觀察機構的傳動關系，畫出機構系統(tǒng)圖；（2）分析每個零件所起的作用；4表蓋和彈簧墊；5的螺釘，即可取出機芯；（注意：到此，拆表的過程全部完成，沒讓拆的零部

5、件請不要拆卸）6、按照相反的順序把拆下的零件一一裝回。（1）安裝下支撐板時，應使游絲預緊/2；（2）安裝下支撐板時，應保證齒條與齒輪嚙合的齒側間隙；（3）安裝下支撐板時，應保證齒條與齒輪嚙合的齒側間隙；（4）裝指針時，應保證對指針位置的要求。四、裝表質量檢查1、測桿移動需靈活，無卡滯現象；2 15-25個分 10 個分度內。3、檢查游絲是否預緊。4、齒條與齒輪嚙合的齒側間隙應在 0.01-0.06毫米之間。五、注意事項1、實驗前要認真閱讀實驗指導書；2、不要求拆的地方不得隨意拆卸；3注意測力彈簧、游絲和指針。六、思考題1、表盤為什么要旋轉，旋轉的導向面在何處？2示數傳動3、指出百分表的限動裝置

6、，說明其作用。4、百分表在下述各處采用了什么聯接形式？（1）片齒輪與軸；（2）導軌與殼體；（3）防塵帽與殼體；（4）指鐘套與齒輪軸；（5）測頭鋼球與測頭；（6）防轉滑塊與下夾板。5、游絲的作用是什么？為什么它不能裝在另外兩根齒輪軸上？6、大表盤下的彈簧片的作用是什么？減速器拆裝實驗報告實驗日期年月日一測量數據稱高速級低速級da齒根圓直徑dd =f1d =f2d =f1d =f2f二計算數據1. 傳動比 i =i =i=三思考題1. 箱體上的筋板起什么作用？2. 箱體上有吊環(huán)螺釘，為什么箱底上還要設吊鉤？3. 箱體為什么沿軸線平面劃分？4. 減速器箱體為什么做成圓弧曲線形？實驗三 光、機、電系統(tǒng)

7、的構建實驗一、目的1、通過使用 fishertechnik（機械、結構、電氣、實驗機器人）模型搭建能實現不同功能的實驗系統(tǒng)，培養(yǎng)學生工程實踐能力和構建系統(tǒng)的設計體驗，了解一般機構系統(tǒng)的設計步驟和思路。2、利用fishertechnik模型不同功能機電模塊可靈活配置、構建能實現不同功能系統(tǒng)目標的特點、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力。3二、實驗路線1、了解分析目標任務即要實現的系統(tǒng)功能2、機械電氣系統(tǒng)（1）機械系統(tǒng)要實現的任務；（2）機械系統(tǒng)的運動方案；a. 確定實現任務需要多少執(zhí)行構件。b. 確定執(zhí)行構件應完成的運動。c. 各運動之間應怎樣配合。（3的機構運動簡圖。（4）機械系統(tǒng)搭建（5）電氣傳動方

8、案確定（6）選取并連接電氣組件（如電動機、繼電器等）3、傳感器的確定與設置按系統(tǒng)需要完成的功能和機械系統(tǒng)運動方案，根據磁敏、光敏、熱敏等不同傳感器的特點，在“傳感器組”中選取傳感器并確定其數量。4、系統(tǒng)聯接與控制（1）連接“智能接口技術”與 PC（2）系統(tǒng)調試（3）LLWin圖形化編程軟件、編制控制程序5、全系統(tǒng)聯調三、實驗器材1、fishertechnik 模型一套（含機械、結構、傳感、接口電源等模2、fishertechnik專用 LLWin圖形化編程系統(tǒng)控制軟件3、PC：Windows 。四、模型目標功能1、卷揚機：A順時針旋轉；B停；C 逆時旋轉；D停。2、工業(yè)鏟車：A往前走；B往后走

9、；C 往左走；D往右走。3分別堆放。4放行。5、雷達：6、創(chuàng)新實驗（學生自定目標）機構運動簡圖的測繪和分析一.實驗目的1. 學會根據實際機構或模型的構造測繪機構運動簡圖的技能。2. 通過實驗進一步理解機構的組成和機構自由度的意義及其計算方法。二.實驗設備1、機械實物及機械模型。2、鋼板尺，游標卡尺，內、外卡尺。3三.原理和方法1. 原理機構運動的性質與機構中構件的數目和運動副的類型、數目、相對位置有關。因此畫機構運動簡圖時，應以規(guī)定的比例尺繪出，則稱為機構示意圖。2. 測繪方法運動單元，從而確定機構構件的數目。各運動副的類型。在草稿紙上繪出機構示意圖。用 1,2,3依次標注各構件，用分別標注各

10、運動副，在原動件上標出表示運動方向的箭頭。測量與機構運動有關的尺寸，并標注在草圖上。實際長度 選長度比例尺（m/mm圖示長度上畫出機構運動簡圖。實驗四 氣動機器人創(chuàng)意實驗一 實驗目的:1、進一步熟悉慧魚模型的各個模塊。2、了解氣壓傳動的一些知識。3、進行創(chuàng)意實驗設計。4、進一步熟悉 LLWin的編程。二 實驗器材:慧魚氣動組合包一套慧魚專用電源一套PC 機一臺LLWIN軟件一套接口電路板一塊三 實驗原理:分類打孔機器人簡圖1 送物氣缸2 取物氣缸3 打孔氣缸4 電機5 反光檢測器6 轉盤7 料筒8 工件9 盛物容器見分類打孔機器人簡圖， 件 8 件送到轉盤 6 4 5 下。傳感器對工件作出判斷

11、，決定它是否需要進行打孔操作。如果需要，轉盤將工件送到氣缸 3 然后轉盤繼續(xù)轉動，將工件送到盛放打孔件的容器的位置。取物氣缸2 將工件送入容器中。反之，如果工件不需要進行打孔操作，轉盤將工件直接送到盛放非打孔件的容器位置，取物氣缸將工件送入容器。轉盤轉動的角度是通過轉盤上的連桿與行程開關的協調來實現的。四 實驗內容氣源的組裝 個氣動系統(tǒng)的重要組成部分，它在整個系統(tǒng)中起著提供壓縮氣體的作用。 在本實驗中，自由組的裝置提供壓縮氣體，它的實物所示:1 單向閥2 壓氣氣缸3 電機4 帶輪5 貯氣罐6 曲柄壓氣原理: 曲柄帶動氣缸的活塞做主往復運動。圖中大容器是貯氣罐，它在壓氣部分中起的作用是平衡系統(tǒng)壓力，消除氣缸輸出氣體的脈動性。它在執(zhí)行元件時還起提供