平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪和分析

平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪和分析一．目的1．初步掌握實(shí)際機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)模型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪方法；2．應(yīng)用機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法及機(jī)構(gòu)運(yùn)動條件分析平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動的確定性。二．設(shè)備和工具1．各種機(jī)構(gòu)實(shí)物或模型；2．鋼板尺、鋼卷尺、內(nèi)卡鉗、外卡鉗、量角器等；3．鉛筆、橡皮、草稿紙（自備）。三．原理從運(yùn)動學(xué)的觀點(diǎn)看，機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性與原動件的運(yùn)動規(guī)律、構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動副的數(shù)目、種類、相對位置有關(guān)。因此，可以撇開構(gòu)件的實(shí)際外形和運(yùn)動副的具體結(jié)構(gòu)，而用簡單的線條和規(guī)定的符號（見教材）代表構(gòu)件和運(yùn)動副。并按比例定出各運(yùn)動副的相對位置，繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，以此來說明實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性。四．步驟2．確定構(gòu)件數(shù)目。將被測的機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)摸型緩慢地運(yùn)動，從原動件開始，循著運(yùn)動傳遞的路線仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)運(yùn)動。分清機(jī)構(gòu)中哪些構(gòu)件是活動構(gòu)件、哪些是固定構(gòu)件，從而確定機(jī)構(gòu)中的原動件、從動件、機(jī)架及其數(shù)目。3．判定各運(yùn)動副的類型和數(shù)目。仔細(xì)觀察各構(gòu)件間的接觸情況及相對運(yùn)動的特點(diǎn)，判定各運(yùn)動副是低副還是高副，并準(zhǔn)確數(shù)出其數(shù)目。4．繪制機(jī)構(gòu)示意圖。選定最能清楚地表達(dá)各構(gòu)件相互運(yùn)動關(guān)系的面為視圖平面，選定原動件的位置，按構(gòu)件聯(lián)接的順序，用簡單的線條和規(guī)定的符號在草稿紙上徒手繪出機(jī)構(gòu)示意圖，然后在各構(gòu)件旁標(biāo)注數(shù)字1、2、3、 ，在各運(yùn)動副旁標(biāo)注字母A、B、C、 。并確定機(jī)構(gòu)類型。5．繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。仔細(xì)測量與機(jī)構(gòu)運(yùn)動有關(guān)的尺寸(如轉(zhuǎn)動副間的中心距、移動副導(dǎo)路的位置或角度等)，按選定的比例尺u口??繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。二構(gòu)件實(shí)際尺寸(m)/構(gòu)件圖示尺寸(mm)6．分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動的確定性。計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，并將結(jié)果與實(shí)際機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)相對照，若與實(shí)際情況不符，要找出原因及時改正。五．思考題1．一張正確的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖應(yīng)包括哪些必要的內(nèi)容？2．繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，原動件位置能否任意選定？會不會影響運(yùn)動簡圖的正確性？3．機(jī)構(gòu)自由度大于或小于原動件數(shù)時會產(chǎn)生什么結(jié)果？六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱日期班級2F=3n-2PL-PH=3某（）-2某0-（）=原動件數(shù)：運(yùn)動是否確定：32．思考題解答4實(shí)驗(yàn)二一.目的漸開線齒廓的范成1．掌握用范成法加工漸開線齒輪的原理；2．通過用齒條刀具范成漸開線齒廓的過程，了解齒輪的根切現(xiàn)象及避免根切的方法；3．分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點(diǎn)。二.設(shè)備和工具1．漸開線齒廓范成儀，圖1所示；2.4258圓繪圖紙一張、圓規(guī)、三角板、剪刀、鉛筆、橡皮、計(jì)算器等（自備）。圖11.圖紙托盤；2.滑架；3.機(jī)架；4.齒條刀具；5.調(diào)節(jié)螺釘；6.定位螺釘；7.刀架；8.鎖緊螺釘；9.壓環(huán)三.原理范成法（又稱包絡(luò)法或稱展成法）的基本原理是一對齒輪或一個齒輪與齒條嚙合時，一個齒輪的齒廓是另一個齒輪齒廓的包絡(luò)線。因此，若將其中一個齒輪或齒條制成刀具，使刀具與輪坯的運(yùn)動關(guān)系與一對齒輪（或齒輪與齒條）嚙合一樣（由齒輪加工機(jī)床保證），并加上必要的切削運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動，就可以在輪坯上連續(xù)切出所有的輪齒。當(dāng)齒條刀具中線與輪坯分度圓相切（即刀具調(diào)節(jié)到刻度“0”位置）時，便能切制出標(biāo)準(zhǔn)齒輪。5當(dāng)齒條刀具離開輪坯中心移動時，切制出正變位齒輪。當(dāng)齒條刀具靠近輪坯中心移動時，切制出負(fù)變位齒輪。四．步驟.測量圖紙托盤直徑（即為輪坯分度圓直徑d）。.在齒條刀具上量取齒距p（相鄰兩齒同側(cè)齒廓對應(yīng)點(diǎn)之間的距離）。3.計(jì)算模數(shù)m和齒數(shù)zm=p/n（取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)）；z=d/m（取整數(shù)）4.在紙坯上畫出四個圓：分度圓d、齒頂圓da、齒根圓df、基圓db（其公式參見教科書）。5．將紙坯裝在范成儀上，調(diào)整刀具對準(zhǔn)刻度上的“0”位置，范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪12個齒（如圖2所示），注意觀察有否根切。圖26.為避免根切，范成正變位齒輪。1）計(jì)算變位量minm,其中min二zminz。zmin2）計(jì)算并在輪坯上畫出分度圓d、齒頂圓da、齒根圓df、基圓db（公式參見教科書或?qū)嶒?yàn)報(bào)告），其中分度圓d、基圓db與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同。3）將紙坯裝在范成儀上，移動刀具離開輪坯中心，移動量（變位量）minm。4）范成正變位齒輪12個齒（如圖3），注意觀察此時有否根切。6圖3五．思考題1．用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪時，刀具相對輪坯的位置及運(yùn)動有何不同？2．用同一把齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪時，定性比較下述幾何參數(shù)和尺寸的變化：m、、da、d、df、db、、e和p3．根切現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？避免根切可采取哪些措施？六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱班級姓名學(xué)號某日期成績某1．齒條刀具的基本參數(shù)m=，，ha1，c2．被加工齒輪基本參數(shù)m=，d=，z=.實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較項(xiàng)目分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑df基圓直徑db齒距p分度圓齒厚分度圓齒槽寬e變位系數(shù)min標(biāo)準(zhǔn)齒輪（mm）正變位齒輪（mm）7七．思考題解答實(shí)驗(yàn)三漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定一．目的1．掌握用游標(biāo)卡尺測定正常齒制漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的方法。培養(yǎng)學(xué)生解決這一生產(chǎn)實(shí)際問題的動手能力。2．鞏固齒輪各部分尺寸的計(jì)算公式及有關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系。二．設(shè)備和工具1．待測齒輪兩個：齒數(shù)為奇數(shù)和偶數(shù)的齒輪各一個。2．量具：游標(biāo)卡尺。..計(jì)算器和筆(自備)。三.原理1.測定模數(shù)m如圖1所示，當(dāng)卡腳在被測齒輪上跨k個齒時，其公法線長度為Wk=(k-1)Pb+Sb，同理，若跨K+1個齒時，其公法線長度應(yīng)為Wk+1=kPb+Sb則WK+1-Wk=Pb又因Pb二mco，若=20，故m=.附表：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的跨齒數(shù)k及公法線長度W’(m=1mm,=20)。PbWWk=k1coco圖192．測定變位系數(shù)某與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，變位齒輪的齒厚發(fā)生了變化，兩者之差就是公法線長度的增量，它等于2某min設(shè)Wk為被測齒輪跨k個齒的公法線長度，W'k為同樣m、z和的標(biāo)準(zhǔn)齒輪。跨k個齒的公法線長度（查附表或教科書），則WkW'k=2某min即某=四．步驟WkWk2min圖2圖3.按附表（或教科書）查取跨齒數(shù)k,測量公法線長度：Wk、Wk+1（各量三次，取平均值）。.確定模數(shù)m并取標(biāo)準(zhǔn)值：m=Wk1Wk（=20）co10.計(jì)算變位系數(shù)某（Wk為平均值，W'k為標(biāo)準(zhǔn)值）：某=6．判斷是否為變位齒輪當(dāng)某0時，為正變位齒輪；當(dāng)某0時，為負(fù)變位齒輪；當(dāng)某=0時，為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。因?yàn)榭紤]測量值的誤差，故某01時定為是變位齒輪，否著為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。五．思考題1．測量公法線長度時，把卡尺的量足放在漸開線齒廓的不同位置上，對所測得的公法線長度有無影響？為什么？2．齒輪的哪些誤差會影響本實(shí)驗(yàn)的測量精度？3．兩個齒輪的參數(shù)測定后，怎樣判斷它們能否正確嚙合？如能，又怎樣判斷它們的傳動類型？六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告Pb=coPb=coWkWk=2min某=琳女琳卜=2小M11七．思考題解答12實(shí)驗(yàn)四機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特性分析一．目的1．通過分析機(jī)器的組成，掌握機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的功用及相互之間的運(yùn)動配合。2．掌握從實(shí)際機(jī)器結(jié)構(gòu)中測繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的技能。3．加深理解常用機(jī)構(gòu)的特性和應(yīng)用，初步培養(yǎng)對機(jī)器進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合分析的能力。二．設(shè)備和工具1．牛頭刨床、縫紉機(jī)；2．鋼板尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)卡鉗、外卡鉗等；3．鉛筆、橡皮、草稿紙等（自備）。三．任務(wù)1．分析組成牛頭刨床、縫紉機(jī)中各機(jī)構(gòu)的功用及運(yùn)動特性。2．測量牛頭刨床、縫紉機(jī)中指定的機(jī)構(gòu)，并按一定比例尺繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。3．分析并寫出指定機(jī)器的傳動路線。四．步驟1．開動機(jī)器，從原動件開始，仔細(xì)分析機(jī)器中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀況，并判斷各機(jī)構(gòu)的類型及功用。2．用量具測量教師指定的幾個機(jī)構(gòu)的構(gòu)件尺寸，并按比例繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。并計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，判定其運(yùn)動的確定性。3．寫出機(jī)器的傳動路線。4．對牛頭刨床中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特性分析。1）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（1）根據(jù)機(jī)架長度、曲柄長度及滑枕導(dǎo)路中心至曲柄中心的距離計(jì)算滑枕的最大行程。（2）根據(jù)幾何尺寸計(jì)算行程數(shù)比系數(shù)，并與實(shí)測值比較，判定其運(yùn)動特性。2）棘輪機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)（1）根據(jù)搖桿擺角計(jì)算棘輪的最大轉(zhuǎn)角。（2）計(jì)算滑枕往復(fù)一次時工作臺橫向進(jìn)給量。五．思考題131．根據(jù)所了解的機(jī)器，總結(jié)出組成機(jī)器的三個基本部分及其相互關(guān)系。2．為什么用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)作為牛頭刨床實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動的機(jī)構(gòu)？還可以采用什么機(jī)構(gòu)？3．通過分析機(jī)器，總結(jié)一下機(jī)器中最常用機(jī)構(gòu)和零件有哪些？六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱班級1．機(jī)構(gòu)及其在機(jī)器中的功用1）組成牛頭刨床的各機(jī)構(gòu)編號ABCDEF2）組成縫紉機(jī)的各機(jī)構(gòu)編號機(jī)構(gòu)名稱GHRJKL1415五．實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱班級2．編制減速器零件明細(xì)表序號零件名稱規(guī)格1234567891011121314151621姓名學(xué)號日期成績1．繪制軸系示意圖（徒手，大致按比例）數(shù)量材料備注3.測定結(jié)果項(xiàng)目中心距a（mm）齒數(shù)Z傳動比i12齒頂圓直徑da（mm）齒寬b（mm）齒輪的基本參數(shù)軸承型號潤滑方式i12二數(shù)據(jù)Z1=Z2=dal=da2=bl=b2二m（mn）=二軸：軸：齒輪：軸承：模數(shù)m及螺旋角的計(jì)算：4.裝配要求數(shù)據(jù)項(xiàng)目測量值（mm）GB要求值（mm）同J隙大小jn軸承軸向間隙（主動軸或從動軸）22是否符GB要求六.思考題解答23實(shí)驗(yàn)七機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)及原理分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握各種通用機(jī)械零件的分類及其結(jié)構(gòu)；2、結(jié)合實(shí)例加深理解通用機(jī)械零件的基本類型、工作原理及其應(yīng)用；3、了解通用機(jī)械零件的正確使用和維護(hù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、機(jī)械設(shè)計(jì)陳列柜；2、各種通用機(jī)械零件實(shí)物。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、聯(lián)接：鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、螺紋聯(lián)接的類型、螺紋緊固件、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松。2、帶傳動和鏈傳動：帶傳動和鏈傳動的類型、帶的張緊裝置和初拉力的控制。3、齒冷傳動：齒輪傳動及失效形式、齒輪與蝸桿結(jié)構(gòu)。4、軸：軸的類型及軸上零件的應(yīng)用、軸的典型結(jié)構(gòu)及軸上零件的固定方法。5、軸承：滑動軸承和滾動軸承的類型、典型滾動軸承的組合設(shè)計(jì)、軸承的潤滑與密封。6、聯(lián)軸器和離合器：固定剛式聯(lián)軸器、可移式剛式聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器、牙嵌式離合器、摩擦式離合器。7、彈簧：彈簧的類型及結(jié)構(gòu)、彈簧的變形。8、機(jī)座及箱體：軸承座孔、支撐肋板或凸壁式箱體、軸承座凸臺、凸緣的厚度。24四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：各類通用機(jī)械零件的觀察班級姓名實(shí)驗(yàn)日期一、哪些是可拆聯(lián)接、哪些是不可拆聯(lián)接，各有什么特點(diǎn)？二、帶傳動正常運(yùn)行的條件是什么？三、齒輪的失效形式有幾種？各常發(fā)生在哪種場合？25四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本條件？26實(shí)驗(yàn)八常用的機(jī)構(gòu)觀察與運(yùn)動分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握平面運(yùn)動副的分類及其表示方法；5、結(jié)合實(shí)例加深理解平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型、判別及其演化；6、熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的分類、間歇機(jī)構(gòu)的工作原理、螺旋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；7、熟悉齒輪傳動機(jī)構(gòu)的類型及其特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具3、機(jī)械原理陳列柜；4、各種機(jī)構(gòu)實(shí)物模型。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、平面運(yùn)動副類型及其常用符號(1)轉(zhuǎn)動副，如圖1所示。時圖1轉(zhuǎn)動副(2)移動副，如圖2所示。圖2移動副(3)高副，如圖3所示。(a)全為活動構(gòu)件時(b)構(gòu)件1為機(jī)架(a)全為活動構(gòu)件時(b)構(gòu)件1為機(jī)架時(a)全為活動構(gòu)件時（b）構(gòu)件1為機(jī)架時27圖3高副2、平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型1）全部用轉(zhuǎn)動副組成的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖4所示。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本型式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（如圖4a、6）、雙曲柄機(jī)構(gòu)（如圖4。）和雙搖桿機(jī)構(gòu)（如圖4d）。abcd圖4變更機(jī)架后機(jī)構(gòu)的演化2）將4個構(gòu)件以轉(zhuǎn)動副和移動副連接成的平面四桿機(jī)構(gòu)為移副四桿機(jī)構(gòu)。單移副四桿機(jī)構(gòu)有以下四種類型：滑快機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)（如圖5所示）。3、凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛，類型很多，通常按如下方法分類：1）按凸輪的形狀分為：（1）盤形凸輪；（2）移動凸輪；（3）圓柱凸輪。圖c）5曲柄滑塊機(jī)構(gòu)向?qū)U機(jī)構(gòu)的演化a）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)b）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)d）定塊機(jī)構(gòu)28圖6內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu)圖圖7移動凸輪圖8自動車床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)中的凸輪2）按從動件末端形狀分為：（1）尖頂從動件如圖9a、d所示；（2）滾子從動件如圖9b、e所示;（3）平底從動件如圖9c、f所示。abcdef圖9從動件末端形狀4、間歇機(jī)構(gòu)的工作原理常見的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)有：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。1）棘輪機(jī)構(gòu)主要由棘輪、棘爪和機(jī)架組成（如圖10所示）。圖10棘輪機(jī)構(gòu)圖11槽輪機(jī)構(gòu)2）槽輪機(jī)構(gòu)主要由帶圓銷的主動撥盤，帶徑向槽的從動槽輪和機(jī)架組成（如圖11所29示）。5、螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)由螺桿、螺母和機(jī)架組成（如圖12所示）。圖12螺旋機(jī)構(gòu)6、齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)由主動齒輪、從動齒輪和機(jī)架組成。圖13齒輪機(jī)構(gòu)的主要類型齒輪傳動的類型很多，按照兩齒輪的軸線位置、齒向和嚙合情況的不同，齒輪傳動可以分類如下：外嚙合（圖a）直齒傳動內(nèi)嚙合（圖b）30齒輪齒條（圖c）兩軸平行一一圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動（圖d）人字齒輪傳動（圖e）齒輪傳動直齒錐齒輪傳動（圖f）兩軸相交的齒輪傳動（圓錐齒輪傳動）曲齒錐齒輪傳動（圖g）兩軸不平行斜齒交錯齒輪傳動（圖h）兩軸交錯的齒輪傳動蝸桿蝸輪傳動（圖i）四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：常用的機(jī)構(gòu)觀察與運(yùn)動分析班級姓名實(shí)驗(yàn)日期一、吊扇的扇葉與吊架、書桌的桌身與抽斗、機(jī)車直線運(yùn)動時的車輪與路軌，各組成哪一類運(yùn)動副？并分別用運(yùn)動副符號表示。二、試列舉出在實(shí)驗(yàn)中觀察到的三個平面四桿機(jī)構(gòu)實(shí)例名稱和功用、并用機(jī)31構(gòu)運(yùn)動簡圖表示。三、試說明凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能。五、思考題：1、兩構(gòu)件組成的轉(zhuǎn)動副、移動副和高副時，各限制了哪些運(yùn)動，保留了哪些運(yùn)動？322、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有哪幾種類型？怎樣判別？各類型功能有什么區(qū)別？3、單移副四桿機(jī)構(gòu)有幾種類型？怎樣判別？各類型功能有什么區(qū)別？4、解釋機(jī)構(gòu)中的下列名詞：（1）曲柄、（2）搖桿、（3）滑塊、（4）導(dǎo)桿。8、比較連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。9、從結(jié)構(gòu)和可靠性兩方面，比較力鎖合和幾何鎖合凸輪機(jī)構(gòu)。10、11、12、食品罐頭的螺旋蓋為什么采用多線、小螺距的螺紋？棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)如何從結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動？兩軸平行、兩軸相交、兩軸交錯間的傳動各可采用哪些齒輪傳動？33實(shí)驗(yàn)九機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、概述機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)是各類復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)中決定性的一步，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選型一般先通過作圖和計(jì)算來進(jìn)行，一般比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)都有多個方案，需要制作模型來試驗(yàn)和驗(yàn)證，多次改進(jìn)后才能得到最佳的方案和參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)所用搭接試驗(yàn)臺能夠任意選擇平面機(jī)構(gòu)類型，組裝調(diào)整機(jī)構(gòu)尺寸等功能，能夠比較直觀、方便的搭接、驗(yàn)證、調(diào)試、改進(jìn)、確定設(shè)計(jì)方案，較好地改善了在校學(xué)生對平面機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)一般只停留在理論設(shè)計(jì)“紙上談兵”的狀況。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諜C(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型的使用方法及實(shí)驗(yàn)原理。（1）訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識及綜合設(shè)計(jì)的能力。（2）加深對平面機(jī)構(gòu)的組成原理及其運(yùn)動特性的理解和感性認(rèn)識。三、實(shí)驗(yàn)原理任何平面機(jī)構(gòu)均可以用零自由度的桿組依次連接到原動件和機(jī)架上去的方法來組成，這是機(jī)構(gòu)的組成原理，也是本實(shí)驗(yàn)的基本原理。桿組的概念、正確拆分桿組及拼裝桿組。1．桿組的概念由于平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目與機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目相等，因此機(jī)構(gòu)均由機(jī)架、原動件和自由度為零的從動件系統(tǒng)通過運(yùn)動副聯(lián)接而成。將從動件系統(tǒng)拆成若干個不可再分的自由度為零的運(yùn)動鏈，稱為基本桿組，簡稱桿組。根據(jù)桿組的定義，組成平面機(jī)構(gòu)桿級的條件是：F=3n—2PL-PH=0。其中構(gòu)件數(shù)n，高副數(shù)PL和低副數(shù)PH都必須是整數(shù)。由此可以獲得各種類型的桿組。最簡單的桿組為n=2,PL=3,稱為口級組，由于桿組中轉(zhuǎn)動副和移動副的配置不同，11級桿組共有五種形式如圖2-22所示。III級桿組形式較多，其中n=4,PL=6，圖2-23所示為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型已有的幾種常見的III級桿組。2．正確拆分桿組正確拆分桿組的三個步驟：（1）先去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束，有時還要將高副加以低代。（2）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動件。34（3）從遠(yuǎn)離原動件的一端（即執(zhí)行構(gòu)件）先試拆分II級桿組，若拆不出II級組時，再試拆III極桿組，即由最低級別桿組向高一級桿組依次拆分，最后剩下原動件和機(jī)架。正確拆組的判定標(biāo)準(zhǔn)是：拆去一個桿組或一系列桿組后，剩余的必須仍為一個完整的機(jī)構(gòu)或若干個與機(jī)架相聯(lián)的原動件，不許有不成組的零散構(gòu)件或運(yùn)動副存在，否則這個桿組拆得不對。每當(dāng)拆出一個桿組后，再對剩余機(jī)構(gòu)拆桿組，并按第（3）步驟進(jìn)行，直到全部桿組拆完，只應(yīng)剩下與機(jī)架相聯(lián)的原動件為止。如圖2-24所示機(jī)構(gòu)，先除去K處的局部自由度，高副低帶，然后，按步驟（2）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度：F=1,并確定凸輪為原動件：最后根據(jù)步驟（3）的要領(lǐng)，先拆分出由構(gòu)件4和5組成的II級桿組，再拆分出由構(gòu)件6和7及構(gòu)件3和2,構(gòu)件8和10組成的三個II級桿組，最后剩下原動件1和機(jī)架9。3．正確拼裝桿組根據(jù)擬定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)尺寸，利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動創(chuàng)新方案實(shí)驗(yàn)臺提供的零件按機(jī)構(gòu)運(yùn)動傳遞順序進(jìn)行拼接。拼接時，首先要分清機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件所占據(jù)的運(yùn)動平面，并且使各構(gòu)件的運(yùn)動在相互平行的平面內(nèi)進(jìn)行，其目的是避免各運(yùn)動構(gòu)件發(fā)生干涉。然后，以實(shí)驗(yàn)臺機(jī)架鉛垂面為拼接的起始參考面，所拼接的構(gòu)件以原動構(gòu)件起始，依運(yùn)動傳遞順序?qū)⒏鳁U組由里（參考面）向外進(jìn)行拼接。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及功用機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺設(shè)備包括機(jī)架及其組件，分別詳述如下。1．機(jī)架實(shí)驗(yàn)臺機(jī)架如圖右所示機(jī)架中有5根鉛垂立柱，它們可沿乂方向移動。移動時請用雙手推動、并盡可能使立柱在移動過程中保持鉛垂?fàn)顟B(tài)。立柱移動到預(yù)定的位置后，用螺栓將立柱上、下兩端鎖緊（某安全注意事項(xiàng)：不允許將立柱上、下兩端的螺栓卸下，在移動立柱前只需將螺栓擰松即可）。立柱上的滑塊可沿丫方向移動。將滑塊移動到預(yù)定的位置后，用螺栓將滑塊緊定在立柱上。按圖示方法即可在某、丫平面內(nèi)確定一個固定點(diǎn)，這樣活動構(gòu)件相對機(jī)將滑塊緊定在立柱上。按圖示方法即可在某、丫平面內(nèi)確定一個固定點(diǎn)，這樣活動構(gòu)件相對機(jī)架的連接位置就確定了。352．其他組件(1)凸輪和高副鎖緊彈簧凸輪基圓半徑為18mm,從動推桿的行程為30mm。從動件為正弦加速度運(yùn)動規(guī)律；凸輪與從動件的高副形成是依靠彈簧力的鎖合，各4件。(2)齒輪模數(shù)2，壓力角20°，齒數(shù)分別為34和42，兩齒輪中心距為76mm。各4件。(3)齒條模數(shù)2,壓力角20°，單根齒條全長為422mm，為4件。(4)槽輪撥盤兩個主動銷，為4件。(5)槽輪四槽，為1件。(6)主動軸動力輸入用軸，軸上有平鍵槽。L為5mm、20mm、35mm、50mm各4件，L為65mm，為2件。(7)轉(zhuǎn)動副軸(或滑動)主要用于跨層面(即非相鄰平面)的轉(zhuǎn)動副或動副的形成。L為5mm、30mm分別為6件、4件、3件。(8)扁頭軸又稱從動軸,軸上無鍵槽,主要起支撐及傳遞運(yùn)動的作用。L為5mm、20mm、35mm、50mm、65mm，分別為16件、12件、12件、10件和8件。(9)主動滑塊插件與主動滑塊座固聯(lián)，可組成做直線運(yùn)動的主動滑塊。L為40mm、55mm，各一件。(10)主動滑塊座與直線電機(jī)齒條固連形成主動件，且隨直線電機(jī)齒條作往復(fù)直線運(yùn)動，為1件。(11)連桿(或滑塊異向桿)其長槽與滑塊形成移動副，其圓孔與軸形成轉(zhuǎn)動副。L為50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm，各8件。（12）壓緊連桿用特制墊片將連桿固定在主動軸或固定軸上時用。S6.5為16件。（13）轉(zhuǎn)動副軸（或滑塊）與固定轉(zhuǎn)軸塊配用時間可在連桿長槽的某一選定位置形成轉(zhuǎn)動副或做滑塊。L為5mm、20mm,各8件。（14）轉(zhuǎn)動副軸（或滑塊）用于兩構(gòu)件形成轉(zhuǎn)動副或作滑塊用，為16件。（15）帶墊片螺栓轉(zhuǎn)動副軸與連桿之間構(gòu)成轉(zhuǎn)動副或移動副時用帶墊片螺栓連接，用于加長轉(zhuǎn)動副軸或固定軸的軸長，規(guī)格M6,為48件。（16）壓緊螺栓轉(zhuǎn)動副軸或固定軸與連桿形成同一構(gòu)件時用該壓緊螺栓連接，規(guī)格M6，為48件。（17）運(yùn)動構(gòu)件層面限位套用于不同構(gòu)件運(yùn)動平面之間的距離限定，避免發(fā)生運(yùn)動構(gòu)件間的運(yùn)輸干涉。L為5mm、15mm、30mm、45mm、60mm，分別3635件、40件、20件、20件、10件。（18）帶輪大孔軸，用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，為3件。（19）主動軸帶輪小孔軸，用于主動軸，為3件。（20）盤桿轉(zhuǎn)動軸盤類零件或與其他構(gòu)件（如連桿）構(gòu)成轉(zhuǎn)動副時用。L為20mm、35mm、45mm，分別為6件、6件、4件。（21）固定轉(zhuǎn)軸塊用螺栓將固定轉(zhuǎn)軸塊鎖緊在連桿長槽上，構(gòu)件可與該連桿在選定位置形成轉(zhuǎn)動副，為8件。（22）加長連桿和固定凸輪彈簧用螺栓、螺母用于兩桿加長時鎖緊的連接件，固定彈簧，M10，各為18件。（23）曲柄雙連桿部件偏心輪與活動圓環(huán)形成轉(zhuǎn)動副，且已制作成一組合件，為4件。（24）齒條導(dǎo)向板將齒條夾緊在兩塊齒條導(dǎo)向板之間，可保證齒輪與齒條的正常嚙合，為8件。（25）轉(zhuǎn)動副軸（或滑塊）軸的扁頭主要用于兩構(gòu)件形成轉(zhuǎn)動副；軸的圓頭主要用于兩構(gòu)件形成移動副，或做滑塊時用，為16件。（26）安裝電機(jī)座行程開關(guān)座用內(nèi)六角螺栓、平墊標(biāo)準(zhǔn)件M8某25,88,各32件。（27）內(nèi)六角螺釘標(biāo)準(zhǔn)件M6某15,為2件，用于將主動滑塊固定在直線電機(jī)齒條上。（28）內(nèi)六角緊定螺釘標(biāo)準(zhǔn)件M6某6,為18件。（29）滑塊已與機(jī)架相連支撐軸,并在機(jī)架平面內(nèi)沿鉛垂方向上下移動,為64件。（30）壓緊立柱特制平墊已與機(jī)架相連,用于固定立柱。89,為40件。（31）固定立柱上滑塊用特制螺母已與機(jī)架相連，M6,為64件。（32）固定電機(jī)用特制螺母卡在機(jī)架的長槽內(nèi),可輕松檸緊螺栓固定電機(jī)座,為18件。（33）行程開關(guān)支座2件，并配內(nèi)六角頭螺栓平墊，M5某15,85,各4件。用于行程開關(guān)與其座的連接,行程開關(guān)的安裝高度可在長孔內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。(34)平墊片使軸相對機(jī)架不轉(zhuǎn)動時用，817,為20件。(35)防脫螺母防止軸從機(jī)架上脫出，M12,為76件。