实验11-机械运动方案创新设计及运动参数测试与分析(改) 147实验11机械运动方案创新设计及运动参数测试与分析11.1实验目的1．培养创造性思维，加深对机构组成原理的理解，为机构运动方案创新设计奠定良好的基础；2．根据设计要求，利用若干杆组，拼接各种不同的平面机构，以培养用实验方法构思、验证、确定机械运动方案的初步能力以及机构运动创新设计意识和综合设计能力；3.了解FPC I型机构运动参数采集分析系统的工作原理，掌握机构位移、速度、加速度、角位移、角速度、角加速度测试数据的采集和处理方法；4.通过比较机构理论运动线图和实际运动线图的差异、分析其原因，增加对速度、角速度，特别是加速度、角加速度的感性认识。预应力管桩>温度监控系统
逆变效率>www.67115．训练工程实践动手能力。
11.2实验设备及工具1．机构运动方案创新设计实验台零件及主要功用（参看表111“机构运动创新方案实验台组件”）1#凸轮和高副锁紧弹簧：凸轮基圆半径为18mm，从动推杆的行程为30mm。
从动件的位移曲线是升一回型，且为正弦加速度运动；凸轮与从动件的高副形成是依靠弹簧力的锁合。
2#齿轮：模数2，压力角200，齿数34或42，两齿轮中心距为76mm。
3#齿条：模数2，压力角200，单根齿条全长为422mm。
4#槽轮拔盘：两个主动销。
5#槽轮：四槽。
6#主动轴：动力输入用轴，轴上有平键槽。
7#转动副轴（或滑块）—3：主要用于跨层面（即：非相邻平面）的转动副或移动副的形成。
1488#扁头轴：又称从动轴，轴上无键槽，主要起支撑及传递运动的作用。
9#主动滑块插件：与主动滑块座配用，形成主动滑块。
10#主动滑块座与直线电机齿条固连形成主动件，且随直线电机齿条作往复直线运动。 11#连杆（或滑块导向杆）：其长槽与滑块形成移动副，其圆孔与轴形成转动副。
11#压紧连杆用特制垫片：固定连杆时用。
屋面拉条13#转动副轴（或滑块）—2：与固下转轴块（20#）配用时，可在连杆长槽的某一选定位置形成转动副。
14#转动副轴（或滑块）—1：用于两构件形成转动副。
15#带垫片螺栓：规格M6，转动副轴与连杆之间构成转动副或移动副时用带垫片螺栓连接。
16#压紧螺栓：规格M6，转动副轴与连杆形成同一构件时用该压紧螺栓连接。
17#运动构件层面限位套：用于不同构件运动平面之间的距闻限定，避免发生运动构件间的运动干涉。
18#皮带轮主动皮带轮：传递旋转主动运动。
19#盘杆转动轴：盘类零件（如1#、2#）与其它构件（如连杆）构成转动副时用。
20#固定转轴块：用螺栓（21#）将固定转轴块锁紧在连杆长槽上，13#件可与该连杆在选定位置形成转动副。
21#加长连杆和固定凸轮弹簧用螺栓、螺母，用于锁紧连接件。
22#曲柄双连杆部件：偏心轮与活动圆环形成转动副，且已制作成一组合件。
23#齿条导向板：将齿条夹紧在两块齿条导向板之间，可保证齿轮与齿条的正常啮合。
24#转动副轴（或滑快）－4：轴的偏头主要用于两构件形成转动副，轴的圆头主要用于两构件形成移动副。
25#－39#参看“机构运动方案创新设计实验台组件清单”中的说明。
40#直线电机、旋转电机149直线电机：直线电机：10mm/s，直线电机安装在实验台机架底部，并可沿机架底部的长形槽移动电机。
直线电机的长齿条即为输入直线运动的主动件。
实验中，允许齿条单方向的最大直线位移为300mm，实验者可根据主滑快的位移量确定直线电机两行程开关的相对间距，并且将两行程开关的最大安装距离限制在300mm范围内。
直线电机控制器：直线电机控制器：参见控制器面板图所示。
本控制器采用机械与电子组合设计方式，控制电路采用低压、
环己甲酸
微型、密封功率继电器与机械行程开关构成，极具安全与方便。
控制器的前面板为LED显示方式，当控制器的前面板与操作者是面对面的位置关系时，控制器上的发光管指示直线电机齿条的移动方向。
控制器的后面板上置有电源引出线及开关、与直线电机相连的4蕊插座、与行程开关相连的5蕊插座和2A保险管。
图11－1a控制器前面板图11－1b控制器后面板旋转电机：旋转电机：10转/min，旋转电机安装在实验台机架底部，并可沿机架底部的长形槽移动电机。
电机上连有～220V、50HZ的电源线及插头，连线上串接有连线盒及电源开关。
2.FPC I型机构运动参数采集分析系统参数参数电源：~220V50Hz；通道：2个数字信号通道（转速1、转速2），2个模拟信号通道（直线位移1、直线位移2），1个RS232串口通信通道；外接光栅角位移传感器参数：主动件测试用PIB-1000-G05E （1000栅/转）、从IEPIEP直线电机控制器直线电机控制器图112a数据采集箱前面板开关图112b数据采集箱后面板转速1位移1转速2位移2通讯口电源液晶显示150动件测试用PIB-360-G05E（360栅/转）；外接直线位移传感器参数：行程L200mm；采集箱工作环境：0C+75C；空气相对湿度：25%~70%RH。
11.3实验原理1.机构组成原理任何机构都是由自由度为零的
若干杆组，依次连接到原动件（或已经形成的简单的机构）和机架上所组成。
2.机械运动方案创新设计常用方法机械运动方案创新设计的核心是执行机构的型式设计，其设计方法有机构的选型和机构的构型。
机构的选型是将前人创造发明出的各种机构按照运动特性或实现的功能进行分类，然后根据执行构件
所需要的运动特性或实现的功能进行搜索、选择和比较，选出合适的机构型式的过程。
当用选型的方法选出的机构型式不能完全实现预期的要求，或虽能实现功能要求但存在着或结构较复杂、运动精度较差，或动力性能欠佳，或占据空间较大等缺点时设计者就需要进行机构构型设计，其设计步骤通常为：先从常用机构中选择一种功能和原理与工作要求相近的机构，然后在此基础上重新构造机构型式。
机构构型设计比机构的选型更具有创造性。
机构构型的常用方法有：（1）变异法以现有机构为基础，通过对构成机构的结构元素进行变化或改造，生成新的机构型式。
常用的方法有运动倒置法、运动副变换法、局部变异法等。
（2）扩展法扩展法是根据机构组成原理，在选择的基本机构上连接若干基本杆组构造出新机构的方法。
该方法的优点是在不改变机构自由度的情况下，能增加或改善机构的功能。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议