發(fā)條類玩具分析

1、玩具裝配與測(cè)繪院系：中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院班級(jí)：工設(shè)101學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)老師：薛富強(qiáng)目錄1. 選題背景 31.1本課題應(yīng)解決的問(wèn)題 31.2通過(guò)本課題應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 31.3本課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 32. 過(guò)程論述32.1玩具豬32.1.1整體展示 32.1.2拆卸過(guò)程 42.1.3內(nèi)部機(jī)構(gòu)分析52.2機(jī)器人72.2.1整體展示72.2.2拆卸過(guò)程82.2.3內(nèi)部機(jī)構(gòu)分析93. 發(fā)條玩具內(nèi)部組件簡(jiǎn)介114. 發(fā)條玩具小節(jié)125. 總結(jié)13 6. 設(shè)計(jì)體會(huì)及今后的改進(jìn)意見13 參考文獻(xiàn)資料141選題背景1.1 本課題應(yīng)解決的問(wèn)題這次的課程設(shè)計(jì)主要是為了能夠讓我們運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行裝配玩具的實(shí)際

2、操作能力，讓我們熟悉各類的玩具組成、結(jié)構(gòu)特性和基本原理，學(xué)會(huì)各類玩具的拆裝，并繪制裝配圖，對(duì)我們起到鞏固、深化、融合貫通及擴(kuò)展知識(shí)的作用，為我們將來(lái)的實(shí)際工作準(zhǔn)備基本技能。1.2 通過(guò)本課題應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求(1) 能熟練、規(guī)范地操作玩具拆卸、組裝和測(cè)試的工具、儀器；熟悉常見類型的塑膠電子玩具的基本組成、結(jié)構(gòu)特性和基本原理；(2) 能熟練拆卸、組裝和測(cè)試塑膠電子玩具，解決常見的機(jī)構(gòu)和電子功能故障；(3) 能針對(duì)一款塑膠電子玩具產(chǎn)品編寫玩具組裝流程指導(dǎo)書和功能測(cè)試報(bào)告；(4) 能夠?qū)W生都基本擁有具備良好的動(dòng)手操作能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。1.3 本課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想以之前學(xué)習(xí)過(guò)的玩具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3、作為理論指導(dǎo)，并使之與實(shí)際巧妙的結(jié)合起來(lái)，學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用、融會(huì)貫通，更好的了解和掌握一些玩具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理。比如回輪類玩具、不落地玩具、行走類玩具等一些常見的玩具機(jī)構(gòu)，在現(xiàn)實(shí)中可以準(zhǔn)確的識(shí)別并學(xué)會(huì)合理的應(yīng)用。這次我選擇了三款不同類型的玩具，通過(guò)對(duì)這些玩具的拆裝以及對(duì)它們的分析比較，能夠達(dá)到本次課程設(shè)計(jì)的目的。2. 過(guò)程論述2.1玩具豬2.1.1玩具展示這是一款發(fā)條類玩具，通過(guò)發(fā)條旋緊后，這只可愛(ài)的小豬會(huì)向前跑，同時(shí)搖頭擺尾，煞是可愛(ài)。 2.1.2拆卸過(guò)程 a.把輪子拆卸以后，我們可以發(fā)現(xiàn)輪子是有兩根軸連接的。 b.把玩具的外殼打開以后，可以看到玩具的工作裝置發(fā)條牙箱。 c.把發(fā)條牙箱小心的打開以

4、后我們可以看到，發(fā)條牙箱內(nèi)是有幾個(gè)齒輪和軸組成的。d.結(jié)合發(fā)條牙箱的打開前后來(lái)分析小豬能跑能搖頭擺尾的工作原理。e.牙箱一共輸出兩個(gè)動(dòng)作。一個(gè)是通過(guò)一個(gè)單肩齒輪來(lái)帶動(dòng)軸，又通過(guò)抽帶動(dòng)兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)到，實(shí)現(xiàn)小豬跑并搖頭擺尾的動(dòng)作。另一個(gè)動(dòng)作是通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)圓孔裝置來(lái)帶動(dòng)另外兩個(gè)長(zhǎng)圓孔，以實(shí)現(xiàn)整體動(dòng)作的完成。f.觀察記錄完畢后，小心的把所有東西進(jìn)行還原。一定要注意一些卡槽的位置，在外殼與內(nèi)部機(jī)構(gòu)連接的時(shí)候一定要盡量的使他們完全配合，保證動(dòng)作的流暢進(jìn)行。2.1.3.玩具機(jī)構(gòu)分析 我們通過(guò)圖片可以清楚的看到這個(gè)玩具詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，下面我們來(lái)分析一下，這個(gè)小豬的工作主要是通過(guò)一個(gè)發(fā)條，兩個(gè)單肩齒，兩個(gè)雙聯(lián)齒，三

5、個(gè)軸來(lái)運(yùn)行的。通過(guò)把手來(lái)旋轉(zhuǎn)發(fā)條，使較大的單肩齒與旁邊的雙聯(lián)齒嚙合，來(lái)帶動(dòng)另外一個(gè)雙聯(lián)齒，再有雙聯(lián)齒來(lái)帶動(dòng)與連接輪子的軸配合的單肩齒來(lái)帶動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小豬的向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合上發(fā)條牙箱的上殼以后，中間的雙聯(lián)齒凸出在發(fā)條牙箱外的突起帶動(dòng)一個(gè)長(zhǎng)圓孔的不規(guī)則的裝置，帶有長(zhǎng)圓孔的不規(guī)則裝置上還帶有兩個(gè)半長(zhǎng)圓孔，這兩個(gè)半長(zhǎng)圓孔配合小豬頭部和尾部的突起來(lái)帶動(dòng)小豬的搖頭擺尾。2.2機(jī)器人這是一款行走類玩具，行走的時(shí)候伴隨這手臂有規(guī)律的前后擺動(dòng)。2.2.1整體展示 2.2.2拆卸過(guò)程 a.首先把手臂等四肢拆卸下來(lái)，可以看到連接四肢的機(jī)構(gòu)。b.把四肢拆卸以后，并把機(jī)器人一半的外殼拆卸下來(lái)以后我們可以看到發(fā)條牙箱及

6、手臂和腿的連接機(jī)構(gòu)。 c.打開發(fā)條牙箱我們可以看到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)裝置，及其是怎樣配合手臂和腿的機(jī)構(gòu)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的。d.結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝置來(lái)分析機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)原理。e.觀察記錄完畢后，小心的把所有東西進(jìn)行還原。一定要注意一些卡槽的位置，在外殼與內(nèi)部機(jī)構(gòu)連接的時(shí)候一定要盡量的使他們完全配合，保證動(dòng)作的流暢進(jìn)行。2.2.3玩具內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析兩足行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理是曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中的擺塊機(jī)構(gòu),圖a這是機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)原理圖。曲柄順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)導(dǎo)桿向前邁步,在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí),腿部還有向上邁起、放下的運(yùn)動(dòng),上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腳與地面的距離變化,通過(guò)導(dǎo)桿在滑塊內(nèi)的滑動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)。 圖b是機(jī)器人玩具兩腿結(jié)構(gòu)示意圖。機(jī)芯輸出軸

7、兩端上下彎曲做成曲軸,相當(dāng)于2個(gè)曲柄帶動(dòng)左右兩腿實(shí)現(xiàn)邁步動(dòng)作,兩腿的上方開有滑槽,通過(guò)固定銷連接在機(jī)芯殼體上,兩腿在滑槽中沿固定銷的滑動(dòng)改變腿上下位置的變化。利用這種結(jié)構(gòu)就實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人兩腿交替向前邁步的動(dòng)作。 兩足行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性是關(guān)鍵,因此行走速度不能太快。行走速度取決于曲軸的轉(zhuǎn)速,一般控制在4050 r/min比較合適。2) 腿的邁步動(dòng)作幅度不能過(guò)大,否則也會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。邁步幅度的大小主要取決于曲軸的長(zhǎng)度,一般曲軸彎曲長(zhǎng)度為35mm。3) 為了使玩具行走時(shí)能夠像人一樣調(diào)節(jié)重心,腳平面與腿平面之間的夾角略小于90°,見圖1這樣在一條腿著地時(shí),整個(gè)玩具的重心能夠向這條腿移動(dòng)

8、,使運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)。3.發(fā)條玩具內(nèi)部組件簡(jiǎn)介我們分析了兩款發(fā)條類玩具，下面我們來(lái)看一款玩具，主要來(lái)認(rèn)識(shí)一下發(fā)條類玩具的組成部分及各個(gè)組件的名稱。1. 外殼一2. 彈簧3. 發(fā)條牙箱4. 連桿5. 腳6. 外殼二1. 主動(dòng)桿2. 把手3. 二番車4. 止逆棘輪5. 大番車6. 發(fā)條4.發(fā)條玩具小節(jié)發(fā)條的結(jié)構(gòu)主要分為發(fā)條、主發(fā)條盒（一番車）、發(fā)條軸心，以及具防止齒輪倒轉(zhuǎn)的大卷車（止逆棘輪）、止逆子與止逆彈簧。其中收納發(fā)條的主發(fā)條盒也是走時(shí)輪系的第一枚齒輪，所以又稱為一番車，與大卷車連接在同一軸心上，而收納在主發(fā)條盒內(nèi)的發(fā)條兩端分別固定在軸心與發(fā)條盒內(nèi)壁，止逆子則在止逆彈簧推動(dòng)下與大卷車互相嚙合。從整個(gè)

9、機(jī)芯排列來(lái)看，發(fā)條機(jī)構(gòu)正介于上鏈機(jī)構(gòu)與走時(shí)輪系的中間發(fā)條機(jī)制的機(jī)械運(yùn)動(dòng)大卷車與上鏈系統(tǒng)的小卷車互相連接以傳遞上鏈的力量，而一番車則是與走時(shí)輪系中的中間輪（二番車）相連接以傳遞發(fā)條釋出的動(dòng)力至整個(gè)機(jī)芯。換句話說(shuō)，發(fā)條機(jī)構(gòu)的作用正是將所輸入的力量?jī)?chǔ)存在發(fā)條中，并且轉(zhuǎn)化成機(jī)械能傳輸至齒輪系及擒縱系統(tǒng)4結(jié)論通過(guò)本次的課程，使我能夠?qū)ν婢邫C(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用這本書有了進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深的了解，本次進(jìn)行的玩具拆裝實(shí)踐課程，對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)，同時(shí)通過(guò)我對(duì)以上兩款發(fā)條玩具的拆裝，讓我明白了玩具牙箱在玩具中的運(yùn)用，也使我解了玩具牙箱在整個(gè)玩具工作

10、過(guò)程中的作用，通過(guò)各種零件之間的相互配合和相互運(yùn)動(dòng)，形成不同的牙箱機(jī)構(gòu)。也我們常見的如齒輪，凸輪，棘輪，連桿機(jī)構(gòu)等，更加清楚的了解這些機(jī)構(gòu)對(duì)我們以后關(guān)于玩具機(jī)構(gòu)方面的學(xué)習(xí)分析都有重要作用。5設(shè)計(jì)體會(huì)及今后的改進(jìn)意見在對(duì)幾款玩具進(jìn)行了拆裝后，已經(jīng)基本掌握了一些典型的玩具機(jī)構(gòu)，例如一尺差機(jī)構(gòu)、回輪機(jī)構(gòu)、不落地機(jī)構(gòu)、四組爬行機(jī)構(gòu)等等。雖然在自行設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)方面還很欠缺，但在面對(duì)已有的玩具機(jī)構(gòu)時(shí)，基本可以很好的分析其構(gòu)成了。這門課程可以說(shuō)是檢驗(yàn)了之前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，在學(xué)習(xí)玩具機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用這門課程時(shí)，我們僅僅是學(xué)習(xí)了玩具機(jī)構(gòu)的理論知識(shí)，在面對(duì)一些機(jī)構(gòu)時(shí)，只能考圖片和想象來(lái)進(jìn)行思考，如果沒(méi)有進(jìn)行實(shí)際操作，就不會(huì)發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題，也不會(huì)使其印象深刻。在拆裝玩具的過(guò)程中我也遇到了一些問(wèn)題。例如齒輪無(wú)法完全嚙合、牙箱扣不上、某些外殼部分發(fā)聲松動(dòng)、系列動(dòng)作不連貫等等問(wèn)題。當(dāng)遇到這類問(wèn)題后，我們需要重新安裝才能使其恢復(fù)正常工作，甚至有的需要逐漸次分析其每一步的傳動(dòng)形式是什么樣的，充分了解了他們的連接結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的方式等等這些問(wèn)題，才不至于出現(xiàn)放錯(cuò)不配合的齒輪、卡槽沒(méi)有卡緊、齒輪方向插反等等這些問(wèn)題。在進(jìn)行拆裝玩具時(shí)，我也拆壞了一個(gè)玩具，也是一款發(fā)條玩具，由于對(duì)牙箱不